В Передовой инженерной школе (ПИШ) Томского политеха ученые разработали каталитический модификатор горения твердого топлива. Это специальная добавка, которую предполагается смешивать с углем. Лабораторные испытания показали, что использование модификатора снижает выбросы угарного газа на 50–60 %, предотвращает образование сажи и минимизирует топливный недожег.

Модификатор представляет собой дисперсный оксид металла, который смешивается с жидким носителем и далее с углем.

«Комплексное исследование проводилось рядом научных групп. В начале осуществлялся выбор активных металлов и проводился цикл работ по проверке их эффективности — сначала на малых, лабораторных установках, а затем на более крупном стенде, позволяющем моделировать работу твердотопливной котельной с котлами слоевого типа, которые имеют широкое распространение в РФ», — отмечает доцент научно-образовательного центра И. Н. Бутакова ТПУ Константин Слюсарский.

Модификатор горения, разработанный политехниками, способствует процессу глубокого окисления органического топлива, что позволяет эффективнее сжигать топливо. Отличительной особенностью разработки является то, что она позволяет уменьшить выбросы оксида углерода в атмосферу и снизить количество образующейся сажи. Это приводит к удельному увеличению выделяемого тепла.

«Ключевая идея использования модификатора направлена на снижение топливного недожога, то есть он позволяет улучшить процесс сжигания твердого топлива и более полно использовать его энергетический потенциал. К дополнительным эффектам использования модификатора можно также отнести и экологичность. Благодаря технологии выделяется меньше угарного газа», — добавляет Константин Слюсарский.

Ученые провели комплекс экспериментальных исследований. Его результаты показали, что использование добавок при различных условиях позволяет снизить выбросы угарного газа при сжигании угля на 50-60%, топливного недожога — на 12 %, а оксида азота — на 25–30 %. По словам исследователей, за счет использования модификатора определенных составов также можно получить дополнительно до 10 % тепла при сжигании топлива.

«Нашим научным коллективом был осуществлен комплекс опытных испытаний на котельной установке, условия ее работы приближены к бытовым и энергетическим котлам слоевого типа. Основной задачей исследования было установить, как работает установка без использования каталитического модификатора и с ним. Результаты исследования показали, что в результате использования модификатора концентрация образующегося СО снижалась на 57 %», — отмечает политехник.

Результаты исследования опубликованы в журнале Energy (Q1, IF: 9).