Влияние способа приготовления смесей пиролизной жидкости с углем на характеристики ее зажигания и горения - Слюсарский К. В. Константин Витальевич (2024, 2024)
Актуальность исследования заключается в необходимости разработки технологических решений для повышения конкурентоспособности пиролизной переработки различных отходов. Сжигание пиролизной жидкости в составе смеси с углем является одним из подобных решений, позволяющим стабилизировать свойства полученного топлива и использовать его в стандартном энергетическом оборудовании. Цель: определение влияния способа приготовления смеси пиролизной жидкости и низкосортного угля на характеристики его зажигания и горения, а также на состав выделяющихся газофазных продуктов в зависимости от температуры греющей среды и концентрации добавки. Методы. Характеристики пиролиза и окисления исследовались с помощью термогравиметрческого анализа, а расчет констант формальной кинетики – с помощью метода Коатс–Рэдферна. Образцы смесевых топлив готовились методами равномерного смешения и поверхностного смачивания пиролизной жидкости переработки резины и низкосортного угля. Характеристики зажигания и горения определись с использованием экспериментального стенда, а состав газофазных продуктов горения – с помощью проточного газоанализатора. Результаты. Были определены закономерности пиролиза и окисления пиролизной жидкости, а также значения констант формальной кинетики, свидетельствующие о физическом характере факторов, определяющих скорость данных процессов. Установлено, что при 600 °С зажигание исследованных смесей слабо зависело от концентрации пиролизной жидкости, в то время как при 700 и 800 °С зависимость носила линейный характер, причем различия между образцами, приготовленными по разным методикам, были несущественными. Для образцов, полученных методом поверхностного смачивания, горение добавки происходило в газовой фазе вблизи поверхности образца, в то время как для образцов, полученных методом равномерного смешения, оно осуществлялось преимущественно в объеме засыпки. Это приводило к более интенсивному и полному выгоранию угля в составе данных композиций за счет более равномерного тепловыделения и инициации частиц угля. Концентрационные кривые выделения NO, CO и CO2 продемонстрировали аддитивный характер поведения компонент топливном смеси в отношении выделяющихся газофазных продуктов горения, а также отсутствие существенных нелинейных эффектов во всем исследованном диапазоне температур и концентраций добавки.