Горелочное устройство сибирских ученых сжигает нефтяные отходы без вреда для экологии
Новости
Ученые Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН и НГТУ НЭТИ нашли новый способ утилизации отходов нефтедобычи и отработанного машинного масла, который не будет наносить ущерб экологии. Разработанное горелочное устройство — первое в мире устройство, которое при помощи перегретого водяного пара без использования внешних устройств и источников энергии может утилизировать жидкие и опасные углеводороды.
В России ежегодно накапливаются миллионы тонн нефтеотходов, которые не всегда можно переработать или сжечь традиционным способом из-за неустойчивости воспламенения, высокой нестабильности горения в топочной камере, значительной концентрации токсичных продуктов сгорания. Новосибирские ученые смогли найти решение этой проблемы без вреда для экологии. Они предложили сжигать отходы нефтедобычи в струе перегретого водяного пара.
Сегодня в нашей стране перерабатывается очень малый процент отработанного машинного масла — по разным оценкам, от 3 до 20 %. Дело в том, что для регенерации или сжигания масла требуется специальный, очищенный продукт. При сжигании неочищенного отработанного масла продукты его сгорания могут быть очень опасными для человека и окружающей среды. Данный тип переработки допустим только в том случае, когда отработанное масло и оборудование, на котором выполняется утилизация, соответствуют требованиям экологических нормативов. Разработанное горелочное устройство позволяет сжигать отработанное масло любого уровня загрязнения.
Аналогов такой разработки в мире пока нет. Размеры устройства невелики. Отличительная особенность предложенного способа — горение, которое происходит в струе перегретого водяного пара. Это приводит к газификации углеродосодержащих продуктов термического разложения жидкого топлива, повышению эффективности реакции и более полному выгоранию углерода. Эффективность сгорания обеспечивается за счет реакции паровой газофикации, когда углерод топлива вступает в реакцию с перегретым водяным паром. Происходит химическая реакция, в результате которой образуется горючая газовая смесь. Это газовое соединение (водяной газ или CO и Н2) почти сразу полностью сгорает в факеле. Технология позволяет не только повысить степень выгорания топлива углерода, но и обеспечить низкие показатели выбросов оксидов азота и оксида углерода, которые опасны для человека. Устройство позволяет сжигать, например, такие категории отходов, как отработанные автомобильные масла, смазочные жидкости, которые в обычных условиях очень плохо горят, нефтяные шламы, различные отходы нефтепереработки, некондиционное и печное топливо, мазут и даже сырую нефть.
«Топливо сгорает полностью, за счет этого выделяется значительно меньшее количество токсичных компонентов — повышается как полнота сгорания, так и экологические характеристики», — рассказал доктор технических наук, старший научный сотрудник Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, доцент кафедры тепловых электрических станций НГТУ НЭТИ Игорь Ануфриев.
Запатентованная разработка сибирских ученых получила серебряную медаль в конкурсе «Лучший инновационный проект и лучшая разработка года» в Санкт-Петербурге. Исследования также поддержал Российский научный фонд.
«Подобные горелочные устройства могут иметь разные применения в жизни человека. Например, устройства можно использовать для мини-ТЭЦ, которая не только будет утилизировать нефтеотходы, но и послужит источником электроэнергии. Такую разработку можно будет эффективно применять в малой энергетике, а также в труднодоступных зонах, например, в Арктике, откуда дорого вывозить отходы нефтепромышленности. Горелочные устройства могут применяться и для бытовых нужд: для отопления частных объектов, для сушильных камер или в качестве подсветки. Это лишь наши планы, но, боюсь, без заказчиков запустить разработку в производство не в наших силах. Мы занимаемся больше научно-исследовательской работой, поэтому сейчас мы ищем партнеров, которые бы помогли нам перейти на следующую стадию реализации разработки», — поделился Игорь Ануфриев.
Ученые Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН и НГТУ НЭТИ планируют в дальнейшем работать над усовершенствованием устройства, проводить эксперименты с различными видами топлива и температурой нагрева водяного пара, чтобы оптимизировать режимные параметры горелочного устройства.
Видео и фото работы горелочного устройства
Для СМИ
Юрий Лобанов, пресс-секретарь, +7-923-143-50-65, is@nstu.ru
Алина Рунц, журналист, +7-913-062-49-28, derevyagina@corp.nstu.ru
Руслан Курбанов, корреспондент, +7-913-772-30-78, kurbanov@corp.nstu.ru
В России ежегодно накапливаются миллионы тонн нефтеотходов, которые не всегда можно переработать или сжечь традиционным способом из-за неустойчивости воспламенения, высокой нестабильности горения в топочной камере, значительной концентрации токсичных продуктов сгорания. Новосибирские ученые смогли найти решение этой проблемы без вреда для экологии. Они предложили сжигать отходы нефтедобычи в струе перегретого водяного пара.
Сегодня в нашей стране перерабатывается очень малый процент отработанного машинного масла — по разным оценкам, от 3 до 20 %. Дело в том, что для регенерации или сжигания масла требуется специальный, очищенный продукт. При сжигании неочищенного отработанного масла продукты его сгорания могут быть очень опасными для человека и окружающей среды. Данный тип переработки допустим только в том случае, когда отработанное масло и оборудование, на котором выполняется утилизация, соответствуют требованиям экологических нормативов. Разработанное горелочное устройство позволяет сжигать отработанное масло любого уровня загрязнения.
Аналогов такой разработки в мире пока нет. Размеры устройства невелики. Отличительная особенность предложенного способа — горение, которое происходит в струе перегретого водяного пара. Это приводит к газификации углеродосодержащих продуктов термического разложения жидкого топлива, повышению эффективности реакции и более полному выгоранию углерода. Эффективность сгорания обеспечивается за счет реакции паровой газофикации, когда углерод топлива вступает в реакцию с перегретым водяным паром. Происходит химическая реакция, в результате которой образуется горючая газовая смесь. Это газовое соединение (водяной газ или CO и Н2) почти сразу полностью сгорает в факеле. Технология позволяет не только повысить степень выгорания топлива углерода, но и обеспечить низкие показатели выбросов оксидов азота и оксида углерода, которые опасны для человека. Устройство позволяет сжигать, например, такие категории отходов, как отработанные автомобильные масла, смазочные жидкости, которые в обычных условиях очень плохо горят, нефтяные шламы, различные отходы нефтепереработки, некондиционное и печное топливо, мазут и даже сырую нефть.
«Топливо сгорает полностью, за счет этого выделяется значительно меньшее количество токсичных компонентов — повышается как полнота сгорания, так и экологические характеристики», — рассказал доктор технических наук, старший научный сотрудник Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, доцент кафедры тепловых электрических станций НГТУ НЭТИ Игорь Ануфриев.
Запатентованная разработка сибирских ученых получила серебряную медаль в конкурсе «Лучший инновационный проект и лучшая разработка года» в Санкт-Петербурге. Исследования также поддержал Российский научный фонд.
«Подобные горелочные устройства могут иметь разные применения в жизни человека. Например, устройства можно использовать для мини-ТЭЦ, которая не только будет утилизировать нефтеотходы, но и послужит источником электроэнергии. Такую разработку можно будет эффективно применять в малой энергетике, а также в труднодоступных зонах, например, в Арктике, откуда дорого вывозить отходы нефтепромышленности. Горелочные устройства могут применяться и для бытовых нужд: для отопления частных объектов, для сушильных камер или в качестве подсветки. Это лишь наши планы, но, боюсь, без заказчиков запустить разработку в производство не в наших силах. Мы занимаемся больше научно-исследовательской работой, поэтому сейчас мы ищем партнеров, которые бы помогли нам перейти на следующую стадию реализации разработки», — поделился Игорь Ануфриев.
Ученые Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН и НГТУ НЭТИ планируют в дальнейшем работать над усовершенствованием устройства, проводить эксперименты с различными видами топлива и температурой нагрева водяного пара, чтобы оптимизировать режимные параметры горелочного устройства.
Видео и фото работы горелочного устройства
Для СМИ
Юрий Лобанов, пресс-секретарь, +7-923-143-50-65, is@nstu.ru
Алина Рунц, журналист, +7-913-062-49-28, derevyagina@corp.nstu.ru
Руслан Курбанов, корреспондент, +7-913-772-30-78, kurbanov@corp.nstu.ru
