Каталитическое влияние железосодержащих микросфер летучих зол на процесс окисления дизельного топлива в виброожиженном и псевдоожиженном слоях инертного материала

В статье приведены результаты исследования окисления дизельного топлива в виброожиженном и псевдоожиженном слоях дисперсных частиц речного песка в присутствии железосодержащих микросфер, выделяемых из зол уноса угольных котельных: ферросфер и ценосфер, активированных оксидом железа. Для сравнения приведены результаты окисления дизельного топлива при использовании микрочастиц коммерческих катализаторов глубокого окисления органических веществ. Определено, что при температурах 500–600 °C в присутствии как ферросфер, так и ценосфер с нанесенным оксидом железа наблюдается увеличение глубины окисления дизельного топлива по сравнению с окислением в виброожиженном слое инертного материала (речного песка). При 700 °C наибольшая глубина окисления дизельного топлива, 84,3 %, наблюдается при использовании ферросфер. Испытания ферросфер в процессе окисления дизельного топлива в псевдоожиженном слое инертного материала показали, что в этих условиях их активность явно не достигает активности коммерческих катализаторов глубокого окисления органических веществ на основе СuСr₂О₄/Аl₂О₃, а также дисперсного Fe₂O₃. Тем не менее в присутствии ферросфер большая глубина окисления дизельного топлива, 97,8 %, может быть достигнута при организации режима факельного горения дизельного топлива над слоем. В последнем случае длина факела уменьшается в 2 раза по сравнению с факелом в надслоевом пространстве при сжигании топлива в слое инертного материала, что свидетельствует о каталитической активности поступающих в факел ферросфер, детектируемой также по уменьшению содержания СО и механического недожога топлива в продуктах горения.

1. Кизильштейн Л.Я., Дубов И.В., Шпицглуз А.Л., Парада С.Г. Компоненты зол и шлаков ТЭС, М.: Энергоатомиздат, 1995. 176 c.

2. Зырянов В.В., Зырянов Д.В. Зола уноса — техногенное сырье. М: «ИПЦ Маска», 2009. 320 с.

3. Савинкина М.А., Логвиненко А.Т. Золы канско-ачинских бурых углей. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, Институт физико-химических основ переработки минерального сырья, 1979. 168 с.

4. Делицын Л.М., Власов А.С., Рябов Ю.В. // Энергосбережение. 2014. № 2. С. 60—66.

5. Адеева Л.Н., Борбат В.Ф. // Вестник Омского ун-та. 2009. № 2. С. 141—151.

6. Ватин Н.И., Петросов Д.В., Калачев А.И., Лахтинен П. // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 4. С. 16—21.

7. Калачёв А.И. Комплексная система утилизации ЗШМ. Консорциум Феникс. 2016. http://ksfenix.org/files/fenixweb-ru.pdf.

8. Емельянова В.С., Шакиева Т.В., Шакиев Э.М., Досумова Б.Т., Джаткамбаева У.Н., Айбульдинов Е.К. // Фундаментальные исследования. 2014. № 9. С. 1230—1236.

9. Сокол Э.В., Максимова Н.В., Нигматулина Е.Н., Френкель А.Э. Природа, химический и фазовый состав энергетических зол челябинских углей. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 107 с.

10. Vereshchagin S.N., Kondratenko E.V., Rabchevskii E.V., Anshits N.N., Solovyov L.A., Anshits A.G. // Kinet. Catal. 2012. V. 53. № 4. P. 4449-455.

11. Копытов М.А., Головко А.К., Кирик Н.П., Аншиц А.Г. // Нефтехимия. 2013. Т. 1. № 1. С. 16—21.

12. Sharonova O.M., Anshits N.N., Anshits A.G. // Inorg. Mater. 2013. V. 49. № 6. P. 586-594.