Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы
Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
 
  • Главная
  • Рейтинг оборудования
  • Термины и определения
  • О портале
Повышение горючести нефтяного кокса в присутствии катализаторов
Хранилище нефтяного кокса - побочного продукта переработки сырой нефти. South Side Weekly

Повышение горючести нефтяного кокса в присутствии катализаторов

Твердотопливные котлы и печи, камины
23.09.2020 353

«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

 Теги:

Публикации на похожую тему:

Разъяснение вопросов о котлах и печах, теплообменнике

Разъяснение вопросов о котлах и печах, теплообменнике

16.05.2019
651
Теплообменник дымохода для повышения энергоэффективности

Теплообменник дымохода для повышения энергоэффективности

25.03.2019
1370
Печь для нагрева воздуха, описание конструкции

Печь для нагрева воздуха, описание конструкции

29.01.2019
491

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Самая высокая градирня в России на следующем этапе строительства

    Самая высокая градирня в России на следующем этапе строительства

    14.04.2021 43
    Биологическая вторичная переработка высокотехнологичных отходов

    Биологическая вторичная переработка высокотехнологичных отходов

    12.04.2021 86
    Аккумулятор, который заряжается в десять раз быстрее литий-ионного

    Аккумулятор, который заряжается в десять раз быстрее литий-ионного

    09.04.2021 84

    Популярные категории

    • Ядерная энергетика6
    • Энергоэффективность и энергосбережение35
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Природопользование и изменение климата75
    • Вентиляция и кондиционирование21

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    Facebook Twitter Instagram VK Telegram

    © 2021 Копировать без ссылки запрещено,  TEPLOKARTA.RU