Технологию утилизации угольного шлама разрабатывают в ТПУ

Угольный шлам является отходами угольно-добывающей промышленности. Его утилизация, а также сжигание низкосортного угля - одна из актуальных задач энергетики. Однако этот процесс осложнен физико-экологическими особенностями сырья: угольный шлам имеет большую задержку воспламенения, низкую температуру в зоне горения и степень сгорания, а также обладает высоким уровнем антропогенных выбросов.

Для активизации горения ученые попробовали добавлять к шламу искусственные газовые гидраты. Они не только улучшают характеристики горения, но и снижают уровень антропогенных выбросов в несколько раз. Отмечается, что в будущем смесь шлама с гидратом можно будет использовать в качестве альтернативного топлива для выработки тепловой энергии в отдаленных регионах.

"Наша лаборатория ведет исследования газовых гидратов и их приложений с 2021 года. За это время в ТПУ были разработаны несколько установок по созданию искусственных газовых гидратов разного объема, предложены и апробированы технологии тушения возгораний с помощью газовых гидратов и другие. (...) В данном исследовании мы использовали гидрат метана. При нагревании он разлагается на водяной пар и метан, что создает перспективную парогазовую смесь для получения энергии", - приведены в сообщении слова одного из авторов исследования, доцента Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Никиты Шлегеля.

Для проверки предложенного способа утилизации отходов ученые разработали модельный котельный агрегат с форсуночным устройством для подачи сырья в камеру сгорания. В нем политехники провели более 50 экспериментов. Результаты показали, что газовый гидрат усиливает воспламенение низкосортного топлива и увеличивает степень его сгорания. Так, при его добавлении к углю температура в камере сгорания увеличивается на 300 градусов по Цельсию, а при добавлении к угольному шламу - на 200.

Томский политехнический университет основан в 1896 году, является первым в Сибири техническим вузом. В Национальном рейтинге университетов 2024 года, подготовленном Международной информационной группой "Интерфакс", ТПУ занимает 13-14-е место.