20:41 2021年06月19日
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托木斯克理工大学(TPU)研究人员发现,将低熔点麦麸与添加剂混合可以获得燃料。这不仅能够降低温室气体排放和减少垃圾填埋场的数量,而且可以优化生物质燃料原料混合物的组成,进而有效利用生物质能源。结果发布在《燃料》杂志上。

据托木斯克理工大学(TPU)的研究人员说,近年来,各种生物质,如农业废弃物,已被越来越多地用作燃料。他们进行了一项研究,研究对象就是西伯利亚地区(俄罗斯)一家面粉加工厂的麦麸。

科学家发现,麦麸是一种低熔点的燃料:麦麸的矿物部分在高于675°C的温度下烧结,远低于锅炉内的温度。在燃烧过程中,生物质形成玻璃状炉灰ˎ炉渣沉积物,将其清除可能会损坏加热表面,并且削弱锅炉的热传递ˎ 可靠性和运行效率。

据科学家介绍,麦麸中含有大量钾。正是它对生物质的熔点和“玻璃沉积物” 的形成起很大作用。为了进一步研究麦麸的矿物部分,用沉降法(在重力场或离心力的作用下将液体或气体中的颗粒沉降)将它们分成不同密度的组粒。分离的结果是,科学家得到了四种组粒,其中两种在燃烧后会形成松散的物质。

“在研究组粒的矿物成分后,我们发现影响麦麸灰结块的关键因素是钙与钾含量的比例。为证实这一点,我们做了在麦麸中添加碳酸钙的实验, 结果得到松散和粉末状的炉灰。这表明,混合物燃烧后,可以很容易地清洁加热表面。“托木斯克理工大学(TPU)布塔科夫科教中心工程师卡尼帕•伊布拉耶娃表示。

有几种方法可以防止生物质燃烧过程中炉灰结块。研究人员指出,主要方法是添加可提高生物质燃料熔点的添加剂。

“很难找到化学成分高效而成本低廉的添加剂。我们认为,燃烧低熔点生物质时添加碳酸钙将会降低运营成本,”伊布拉耶娃解释说。

此外,据研究人员介绍,利用各种生物质做燃料可减少燃烧过程中温室气体的排放和减少垃圾填埋场的数量,并可以处理工业废物。

目前,研究团队计划进一步研究生物质中矿物部分和轻灰化合物对电力设备金属表面腐蚀速率的影响。

关键词
温室气, 垃圾, 燃料
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