ТПУ испытал топливную смесь из продуктов переработки шин и коксования угля

Ученые Томского политехнического университета предложили использовать смесь жидких продуктов пиролиза отработанных шин и обводненной смолы коксования угля в качестве топлива. Результаты исследования опубликованы в журнале Fuel.

Пиролиз позволяет перерабатывать отходы с получением газа, углеродного остатка и жидких углеводородов. Однако состав жидкой фракции зависит от исходного сырья и условий процесса. Из-за нестабильных характеристик часть таких продуктов сложно использовать как самостоятельное топливо.

В исследовании применялись жидкие углеводороды, полученные из отработанных крупногабаритных шин карьерной техники БелАЗ, и обводненная смола коксования угля Кузнецкого угольного бассейна. Доля смолы в экспериментальных составах составляла от 2,5 до 40% по объему.

Ученые оценили плотность, вязкость, фракционный и элементный состав, теплоту сгорания и зольность смесей. Затем отдельные капли топлива сжигали в печи при температуре от 600 до 800°C.

По данным исследователей, кислородсодержащие соединения угольной смолы взаимодействуют с углеводородами, полученными из шин, и ускоряют образование паров. Это влияет на воспламенение и последующее горение смеси.

При доле угольной смолы 40% время задержки воспламенения сократилось на 40% при температуре 600 °C и на 75% при 800 °C. Анализ газов также показал более полное сгорание при увеличении доли смолы. Выбросы угарного газа и оксида азота снижались до 50% в зависимости от состава топлива.

Для рынка переработки шин работа важна как возможный вариант применения жидкой пиролизной фракции, которую не всегда удается использовать без дополнительной подготовки. Совместное применение с другим трудным для переработки продуктом может расширить варианты энергетической утилизации вторичных углеводородных материалов.

Авторы считают, что такой подход может быть востребован в угледобывающих и углеперерабатывающих регионах, где одновременно образуются соответствующие побочные продукты и существует спрос на тепловую энергию.

Пока речь идет о лабораторных испытаниях отдельных капель топлива. Возможность применения смеси в промышленных котлах потребует проверки на реальном оборудовании, оценки стабильности состава, экологических показателей и экономики процесса.

Фото: ТПУ