Даешь стране угля… и опилок

Томские и екатеринбургские ученые придумали, как снизить выбросы токсичных веществ при сжигании отходов угольного производства. Секрет прост – в уголь просто надо добавить опилки.

Территория Кузнецкого угольного бассейна продолжает ставить рекорды – теперь там в огромных количествах накопились отходы обогащения угля. Они напоминают липкую массу, внешне похожую на черную грязь. Из-за высокой влажности в летний период при транспортировке масса слипается, зимой – насмерть замерзает. Это делает сжигание в топках энергетических котлов вообще фактически невозможным. Шаг влево, шаг вправо – жижа капризничает.

Решить эту проблему можно. Для этого массу нужно разбавлять водой и в таком виде подавать в топку котла с помощью насоса. Чтобы облегчить воспламенение суспензии, в ТПУ предложили добавлять в нее опил. Уж этого добра в отходах деревообрабатывающего производства в Западной Сибири предостаточно.

Ученые исследовали процесс воспламенения и сжигания суспензии из угля и опилок в широком диапазоне температур – от начала выделения под слабым термическим воздействием различных веществ до предельной мощности электропечей. В исследовании использовались две технологии сжигания. В одном случае образец подавался в уже разогретую печь, в другом – нагревался вместе с ней. В качестве уже разогретой печи использовалась установка Томского политеха, вместе с суспензией нагревался находящийся в Уральском федеральном университете комплекс термического анализа.

Эксперименты показали, что по сравнению с сжиганием простого каменного угля при сжигании водоугольной суспензии выбросы оксидов сера и азота с продуктами сгорания сокращаются почти в два раза. При добавлении опила выбросы уменьшаются еще максимум на 35%. Сжигание же отходов угольного производства без паров воды приводит к повышенным выбросам токсичных веществ. Их становится даже больше, чем при переработке чистого угля.

Научный проект соответствует положениям Парижского соглашения – принятого в 2015 году договора по сокращению выбросов в атмосферу вредных веществ и снижению темпов глобального потепления. Полученные результаты ученые используют для совершенствования технологии утилизации угольных отходов. Это не только значительно сократит катастрофической загрязнение атмосферы, но и поможет замедлить темпы изменения климата, угрожающего в будущем сделать жизнь на планете невозможной для людей.