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Studie vergleicht Auswirkungen der Verbrennung von petrochemische Brennstoffe (CWSP) enthaltender Steinkohle-
und Wasseraufschlämmung auf Kohleverarbeitungsabfälle

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Technologie zur Herstellung von Brennstoffen aus Abfällen der Kohleverarbeitung entwickelt

Dieser Brennstoff ist zehnmal umweltfreundlicher und ermöglicht es, zwei Probleme gleichzeitig zu lösen: die Menge der anthropogenen Emissionen von TPS zu verringern und Abfälle aus der Kohleverarbeitung und -aufbereitung effizient zu entsorgen. Das Forschungsteam der Abteilung für Automatisierung thermischer Energieprozesse unter der Leitung von Professor Pavel Strizhak teilt seine Ergebnisse.

Laut Pavel Strizhak erzeugen Wärmekraftwerke bis zu 40-45% des weltweiten Stroms. In der Zwischenzeit sind TPS die Quellen von fünf Kontaminanten, die 90-95% aller Emissionen in die Atmosphäre ausmachen, wie z. B. Aschepartikel, Schwefeloxide, Stickstoff- und Kohlenstoffoxide sowie Wasserdampf. Betriebene TPS setzen Kohlendioxid (CO2) frei, das von Wissenschaftlern als Hauptursache für den Grüngaseffekt angesehen wird. Außerdem können in die Atmosphäre freigesetzte Partikel von flüchtigem Asche andere Verbindungen enthalten, insbesondere Schwermetalle. Gasförmige Produkte der Verbrennung von organischen Brennstoffen können auch giftige und krebserzeugende Mikroelemente, krebserzeugende Kohlenwasserstoffe und andere schädliche Substanzen enthalten.

„Die gefährlichsten sind die Emissionen von Schwefel und Stickoxiden, die in Verbindung mit Luftfeuchtigkeit oxidieren und so schwache Lösungen von Schwefel- und salpetrigen Säuren bilden. Sie sind die Hauptursachen für sauren Regen.

Die Zunahme der Konzentration von Stickoxiden trägt zur Zerstörung der Ozonschicht bei, die unseren Planeten vor ultravioletter Weltraumstrahlung schützt “, sagt Pavel Strizhak.

Um die Auswirkungen des anthropogenen Faktors auf die Umwelt und die Menge der in die Atmosphäre emittierten Schadstoffe zu verringern, schlugen die TPU-Wissenschaftler vor, aus Abfällen, die nach der Aufbereitung von Kohle oder der Erdölraffinerie zurückgeblieben waren, Kohlenstoff-Wasser-Schlämme mit petrochemischen Treibstoffzusammensetzungen (CWSP) herzustellen.

„Es handelt sich um Flüssigbrennstoffzusammensetzungen, von denen 80% kohleverarbeitende Produkte sind. Wir verwenden vier Stoffgruppen als Hauptbestandteile: feste brennbare Bestandteile aus minderwertigen Kohlen und kohleverarbeitenden Abfällen, flüssige brennbare Bestandteile, Wasser und Weichmacher (Stabilisatoren). Der entstehende Brennstoff stellt eine viskose Masse dar, die in Kesseleinheiten weiter verbrannt wird “, sagt Pavel Strizhak.

Jede der vier Komponenten kann nicht als Brennstoff in der Bruttostromindustrie verwendet werden, aber zusammen bilden sie einen Brennstoff, der nicht schlechter als eine traditionelle Kohle ist und dessen wirtschaftlicher und ökologischer Effekt viel höher ist.

Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich im Journal of Hazardous Materials veröffentlicht.

Die Studie vergleicht die Auswirkungen der Verbrennung von petrochemische Brennstoffe (CWSP) enthaltender Steinkohle- und Wasseraufschlämmung auf Kohleverarbeitungsabfälle (Filterkuchen), die in der Energiewirtschaft der Welt weit verbreitet sind.

„Wir haben diese beiden Brennstoffe bei einer Temperatur von 500 bis 1000 ° C verbrannt. Zum ersten Mal wurde gezeigt, dass die Konzentration von Schwefel und Stickoxiden beim Verbrennen von CWSP im Vergleich zu herkömmlichen Kohlen erheblich geringer ist “, so Pavel Strizhak.

Die Ausgangsleistung (Zündverzögerung, minimale Zündtemperaturschwelle, maximale Verbrennungstemperatur) von CWSP und Kohle war sehr ähnlich.

„Die erzielten Ergebnisse eröffnen große Chancen für den breiten Einsatz von CWSP-Suspensionen als billiger, energieeffizienter und umweltfreundlicher Kraftstoff im Vergleich zu herkömmlichen Kohlen. Mit flüssigen Brennstoffen auf der Basis von Produkten der Kohleverarbeitung können die Hersteller den Abbau und die Erschließung neuer Lagerstätten reduzieren. Dies wiederum spart Ressourcen und verringert die Umweltbelastung “, schließt Pavel Strizhak.

Die Entwicklung wird es den Kohleproduzenten ermöglichen, Abfälle aus der Aufbereitung von Kohle zu verarbeiten und direkt vor Ort zu verbrennen, um Strom zu erzeugen, der die Kosten für die Sammlung und den Transport gefährlicher Abfälle senkt.

Die Technologie wurde bereits in einem Kohleproduktionsunternehmen der Region Kemerowo (der größten Kohleproduktionsregion Russlands) getestet.

erschienen am: 2019-09-10 im europaticker



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