Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Хранилище нефтяного кокса - побочного продукта переработки сырой нефти. South Side Weekly
Хранилище нефтяного кокса - побочного продукта переработки сырой нефти. South Side Weekly

Повышение горючести нефтяного кокса в присутствии катализаторов

Твердотопливные котлы и печи, камины

Опубликовано: 23.09.2020

Обновлено: 24.09.2020

 830

«Суть предлагаемой технологии состоит в том, чтобы заставить каждую частицу сжигаемого нефтяного кокса парить в воздухе»

Было время, когда мазут был завершающей стадией переработки нефти. Однако по мере того, как технологии становились более совершенными, конечным ее остатком теперь считается нефтяной кокс.

Ученые ищут способы промышленного применения кокса, и это является непростой задачей. В настоящее время нефтяной кокс в качестве источника углерода используется в металлургии, цементной промышленности, для производства электродов, а также как топливо в энергетическом секторе. Однако наличие в нем тяжелых металлов и большого количества серы ограничивают его использование. Большая часть нефтяного кокса хранится просто на свалках.

Из-за низкой стоимости и относительно высокой калорийности, нефтяной кокс разумнее применять в энергетическом секторе в качестве топлива. Для полного сжигания нефтяного кокса наиболее рациональным подходом является его сжигание в котлах с псевдоожиженным слоем.

Однако «нефтяной кокс из-за своей графитоподобной структуры и низкого содержания летучих веществ воспламеняется с трудом». «Графит горит при температуре 700 °C, а горение нефтяного кокса, в зависимости от его состава, начинается с отметки в 450 °C. Достижение в некоторых случаях таких высоких температур затруднительно и нецелесообразно с экономической точки зрения, поэтому исследователи ведут поиск возможностей снизить температуру сжигания топлива с помощью катализаторов».

В исследовательской работе, опубликованной в журнале ACS Omega [1], для изучения активности катализатора используется так называемый «неподвижный псевдоожиженный слой».

«Суть предлагаемой технологии состоит в том, чтобы заставить каждую частицу нефтяного кокса парить в воздухе. Например, если угольный порошок насыпать в сито, а затем это сито продуть воздухом с обратной стороны, то частицы порошка поднимутся в воздух и распадутся на мириады еще более мелких элементов. Необходимо обеспечить максимальный контакт воздуха со смесью для улучшения ее сгорания».

Технология неподвижного псевдоожиженного слоя уже широко используется за рубежом, но является относительно новой в России. Чтобы улучшить исследовательский процесс, ученые из КФУ смешали частицы кокса с кварцевым песком. Получился своего рода эффект «заморозки» пористого слоя, который упростил изучение процесса горения нефтяного кокса в присутствии катализаторов.

Частицы нефтяного кокса остаются статичными и отделенными друг от друга, имитируя фиксированное положение в псевдоожиженном состоянии. В этом режиме можно без труда проанализировать процесс горения топлива и оценить поведение катализатора в нужный момент.

Это позволило с помощью дифференциальной термографии определить температуру воспламенения частиц в статичном режиме и при этом, анализируя отходящие газы, рассчитать энергию активации горения. В качестве катализаторов для сжигания нефтяного кокса использовались органические и неорганические соли меди, железа и церия.

Поскольку структура нефтяного кокса в основном графитовая, для его сжигания могут быть использованы катализаторы, эффективно используемые в окислении графита. Высокая каталитическая активность в процессах окисления графита оксидами меди вместе с оксидами других переходных металлов способствует значительному снижению температуры его воспламенения.

Полученные результаты показали, что температура воспламенения нефтяного кокса, а также энергия активации его горения были значительно снижены в присутствии CuCl2 и FeCl3.

 

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02250

 

Источник: Казанский (Приволжский) федеральный университет

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Основная составляющая твердого топлива - углерод, имеющий примеси минерального состава, - это угли или кокс

Как происходит горение твердого топлива, тепловыделение

Обновлено: 05.08.2021
 1776
Теплообменник дымохода для повышения энергоэффективности

Теплообменник дымохода для повышения энергоэффективности

Обновлено: 26.07.2021
 2832
Дровяной котел для водяного отопления

Дровяные котлы, каким должен быть котел для сжигания дров

Обновлено: 21.06.2021
 945

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  637
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  641
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  606

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Оборудование и материалы85
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Новости, обзоры, события113

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.