Brændstofaerosoler reducerer forurening af miljøet

En ressourceeffektiv teknologi til produktion af brændstofaerosoler er blevet udviklet ved Tomsk Polytechnic University. Udviklingen kan bruges til hurtigt at tænde kedlerne fra termiske kraftværker og kedelhuse, i dieselgenerators forbrændingskamre, samt i forbrændingsmotorer i biler. TPU-teknologi vil bidrage til en omkostningseffektiv brug af brændstoffer og reducere forureningsniveauet for miljøet. På Power Engineers dag fejrede den 22. december i Rusland, forskere fra Heat Mass Transfer Simulation Laboratory på TPU School of Energy &Power Engineering fortalte om deres udvikling.

Ifølge forskerne, et af hovedproblemerne ved kraftteknik er søgningen efter betingelserne for effektiv tænding af brændstof, hvilket er en vigtig fase i langt de fleste varme- og kraftprocesser.

"Inden der fyres en kedelovn op med brændstof, den skal opvarmes til høje temperaturer. Som regel, til dette formål, forbrændingsbrændstoffer såsom fyringsolie, dieselolie og så videre forbrændes, "forklarer vejlederen for forskerholdet Pavel Strizhak.

Den foreslåede teknologi hjælper med at reducere indsatsen og spare ressourcer i processen med brændstofantændelse.

Forskerne får aerosoler ved hjælp af teknologisk og spildevand, der indeholder 3-10 procent organiske urenheder (benzin, petroleum, olie, turbine, transformer, kompressorolie, etc.). Disse urenheder forstyrrer ikke, og de bidrager endda til formaling og bedre forbrænding af brændstof.

"Vi foreslår at male injiceret brændstof direkte i forbrændingskammeret. Det opnås gennem virkningerne af eksplosiv kogning og spredning af dråber, "fortsætter Pavel Strizhak.

Dispersionsprocessen er en fin formaling af væsker eller faste stoffer til opnåelse af fint dispergerede suspensioner, emulsioner, og pulvere. TPU -forskere opnår vandemulsioner (en blanding af stoffer, hvor den ene komponent består af de mindste partikler, der er uopløselige i den anden) og suspensioner (en blanding af stoffer, hvori et fast stof fordeles i form af de mindste partikler i et flydende stof i en suspenderet tilstand).

"Implementeringen af ​​virkningerne er mulig, når der tilsættes en lille mængde vand (1-3 procent) til brændstofsammensætningen. Desuden er nedbrydning af dråber sker ved relativt lave temperaturer 150-300 ° C, "forklarer Pavel Strizhak.

Praktisk talt, emulsioner og suspensioner injiceres i forbrændingskammeret. Ved opvarmning, eksplosiv fordampning sker på grund af et trykfald ved grænsen til heterogene brændstofkomponenter:to væsker i emulsionen, og væsker og partikler i suspensioner. I begge tilfælde, den oprindelige dråbe pulveriseres til en række endnu mindre.

"Som resultat, vi får let brandfarlige aerosoler, "opsummerede Pavel Strizhak." Som vores eksperimenter viser, fordampningsoverfladearealet kan øges med mere end 15 gange. Det betyder, at aerosol vil varme op, fordampe og antænde 3-4 gange hurtigere end i brændstofleveringssystemer, der er meget udbredt i dag. Det er, det er muligt betydeligt at reducere omkostningerne og fremskynde tændingsprocessen. "

Sådanne aerosoler kan bruges ikke kun i produktionsfaciliteter, men også i forbrændingsmotorer i biler.

"På grund af den hurtige tænding, forbrændingskammeret opvarmes hurtigere, derfor, mindre fuld vil blive brugt. Udover, tilsætning af vand til brændstoffet bidrager til at reducere miljøforureningen, "bemærker videnskabsmanden. Store bilselskaber er meget interesserede i denne teknologi. F.eks. vores kolleger i Frankrig, Tyskland, og Italien udfører sådanne forsøg med dieselbrændstof bestilt af BMV. "

Ifølge ham, helt, tre videnskabelige grupper arbejder på denne teknologi i verden:det er de

Tyske forskere, et samarbejde mellem spansk, Britiske og franske forskere, og forskerne ved Tomsk Polytechnic University.

"Oversøiske forskere arbejder på en slags brændstof. F.eks. i Tyskland anvendes emulsion baseret på dieselolie og vand. Vi kan arbejde med spildevand og flydende affald, og dette udvider mulighederne og praktiske anvendelser af vores arbejde, "tilføjer Pavel Strizhak.

I øjeblikket, TPU -forskere opretter en eksperimentel database, der indeholder hovedparametrene for behandling af opvarmning, fordampning, spredning, og antændelse af brændstofdråber af forskellige sammensætninger under en lang række ydre og indre forhold. I fremtiden, baseret på denne database vil forskerne skabe forudsigelige matematiske modeller, der vil fremskynde den kommercielle anvendelse af TPU -udviklingen.