[image]

Наука в России сегодня

без политики
 
1 2 3 4
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★
☠☠

Зинфер Исмагилов: «Ближайшие десять-пятнадцать лет мы будем продолжать работать с углем» | Наука в сибири

В этом году лауреатом Международной премии «Глобальная энергия» стал научный руководитель Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН академик Зинфер Ришатович Исмагилов. «Наука в Сибири» узнала у ученого о том, какие фундаментальные исследования позволили получить столь высокую награду, а также о будущем российской и мировой энергетики. — Что значит для Вас присуждение премии «Глобальная энергия»? — Естественно, я оцениваю это событие как величайшее достижение для любого ученого. Известно, что в число номинаций Нобелевской премии не входит энергетика, поэтому некоторые коллеги иронично называют премию «Глобальная энергия» энергетическим Нобелем. //  Дальше — www.sbras.info
 

Конкретно — беспламенное явление горения топлива, то есть на поверхности катализаторов идет окисление углеводородов, при этом выделяется тепло и, поскольку нет пламени, не образуются вредные токсичные газы, CО, сажа и, самое главное, отсутствуют оксиды азота. По сути, это беспламенное низкотемпературное сжигание топлива. Данная технология изначально предложена моим учителем, академиком Георгием Константиновичем Боресковым, чье имя сегодня носит Институт катализа. Еще студентом я пришел к нему в лабораторию, и мы начали заниматься этой тематикой. Сначала были получены результаты по окислению водорода — мы изучили механизм окисления водорода изотопными методами и предложили более активные для этого процесса катализаторы. Тогда на наши исследования с водородом многие смотрели, как на экзотику, а теперь эта тематика низкотемпературного, вплоть до комнатных, каталитического окисления водорода становится актуальной в связи с развитием водородной энергетики, топливных элементов и так далее. В дальнейшем под руководством Г. К. Борескова группой талантливых ученых данная идея была развита до технологии. Мы сжигаем топливо в слое катализатора и в этом же слое проводим другой химический процесс — это так называемый кипящий, или псевдосжиженный слой катализатора. По итогу были созданы так называемые каталитические генераторы тепла (КГТ), по существу котлы — аппараты с кипящим слоем. Как вы понимаете, для осуществления этого процесса нужны очень прочные катализаторы, и мы выполнили большую серию фундаментальных материаловедческих исследований для создания технологии производства высокопрочных сферических алюмооксидных носителей диаметром от 0,5 до 3 мм и активных и малоистираемых катализаторов на этих носителях. Совместно с красноярскими коллегами были выполнены масштабные исследования по сжиганию и газификации Канско-Ачинских углей в КГТ. В дальнейшем наша технология нашла применение в разных областях, в том числе, например, для сжигания в кипящем слое катализатора сточных вод иловых осадков. Так, в прошлом году в Омске ГК «Росводоконал» запустил в эксплуатацию установку по сжиганию иловых осадков, созданную по технологии ИК СО РАН.

Далее тематику сжигания топлива мы развивали и в немного другой сфере — для камеры сгорания газовых турбин. Разработали сотовые блочные катализаторы и каталитические покрытия и совместно с коллегами из Центрального института авиационного моторостроения им. П. И. Баранова успешно испытали опытные каталитические камеры мощностью 250 кВт. Достигнуты минимальные выбросы оксида углерода и оксидов азота на уровне 5—6 ppm, против 500 ppm и более при традиционном пламенном сжигании.

Еще одной успешной разработкой является двухстадийное сжигание топлив. Например, на одном из хозяйств под Новосибирском у нас уже больше десяти лет работают смесительные теплогенераторы с сотовыми блочными катализаторами по отоплению теплиц. То есть вместо того, чтобы строить котельную, прокладывать линии для отопления и циркулирования горячей воды, устанавливать радиаторы, делается следующее: в теплице площадью 800 кв. м ставятся две маленькие установки диаметром всего 30 см. Они сжигают природный газ и отапливают теплицы в холодный сезон. Подобная технология показала себя удивительно экономичной и экологически чистой.

Второе направление — технологии для очистки топлив, что позволяет освободиться от множества экологических проблем. В первую очередь мы занимались очисткой от соединений серы и в результате разработали технологию очистки попутных нефтяных газов от сероводорода. Мы начали с исследования механизмов процесса окисления сероводорода, в результате полного окисления обычно получается сернистый газ (серная кислота). А необходимо было научиться останавливать данный процесс на стадии получения элементарной серы, чтобы сера дальше не окислялась. Мы смогли найти катализаторы, которые способствуют селективному превращению сероводорода в элементарную серу. На основе открытой технологии были созданы специальные установки. Так, за десять лет работы на одном из месторождений Республики Татарстан на ней переработали около семи тысяч тонн сероводорода, предотвратив выброс в атмосферу до пятнадцати тысяч тонн серной кислоты (это 250 железнодорожных цистерн). Сегодня по всей республике действует уже несколько установок, ведутся переговоры по широкому применению на территории Казахстана, одна установка на стадии пусконаладки. ПАО «Новатэк» приняла разработанную нами технологию как базовую. Примечательно, что в сотрудничестве с данной компанией мы выиграли международный тендер в конкуренции с самыми авторитетными западными компаниями, что еще раз подтверждает уникальную экологичность и высокую перспективность нашей технологии.
   93.0.4577.8293.0.4577.82
+
-1
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★
☠☠

презентация Реализация проекта «Национальный гелиогеофизический комплекс РАН
   94.0.4606.8194.0.4606.81
LT Bredonosec #15.10.2021 12:12  @энди#29.09.2021 07:27
+
0 (+1/-1)
-
edit
 
энди> По сути, это беспламенное низкотемпературное сжигание топлива.
а смысл? кпд тепловой машины равно площадь между кривыми к площади под верхней. Опускаешь верхнюю кривую - кпд падает как ни старайся.
   78.078.0
RU энди #15.10.2021 12:17  @Bredonosec#15.10.2021 12:12
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

энди

злобный купчик
★★★
☠☠
энди>> По сути, это беспламенное низкотемпературное сжигание топлива.
Bredonosec> а смысл? кпд тепловой машины равно площадь между кривыми к площади под верхней. Опускаешь верхнюю кривую - кпд падает как ни старайся.
, при этом выделяется тепло и, поскольку нет пламени, не образуются вредные токсичные газы, CО, сажа и, самое главное, отсутствуют оксиды азота.
 

Пилять там же написано русским языком .причем здесь КПД?например керамическая горелка которой в машине или палатке можно обогреться без страха угореть./.и
   94.0.4606.8194.0.4606.81
LT Bredonosec #15.10.2021 12:43  @энди#15.10.2021 12:17
+
-1
-
edit
 
энди> Пилять там же написано русским языком .причем здесь КПД?
При эффективности сжигания. Сколько ты сожжешь на киловатт тепла - один кило топлива или три - разница есть?
Или копипаст умеем, а думать нет?

>например керамическая горелка которой в машине или палатке можно обогреться без страха угореть./.и
оксиды азота начинают интересовать с уровня ТЭС.
А СО чтоб от низкотемпературного горения не образовывалось?? Оно при тлении как раз активнее образуется.
   78.078.0
+
-1
-
edit
 
RU Garry_s #16.10.2021 06:18  @Bredonosec#15.10.2021 12:12
+
-
edit
 

Garry_s

опытный

энди>> По сути, это беспламенное низкотемпературное сжигание топлива.
Bredonosec> а смысл? кпд тепловой машины равно площадь между кривыми к площади под верхней. Опускаешь верхнюю кривую - кпд падает как ни старайся.
Смысл в экологичной переработке отходов (иловых остатков) или сероводорода, в данном случае. А не в выработке тепла.
Эффект в другом совершенно.
   94.0.4606.8594.0.4606.85
LT Bredonosec #16.10.2021 16:50  @Garry_s#16.10.2021 06:18
+
-
edit
 
энди>>> По сути, это беспламенное низкотемпературное сжигание топлива.

G.s.> Смысл в экологичной переработке отходов
Отходы не являются моноформулой. Отходы - это смесь чего угодно. Потому катализаторы быстро засираются и умирают.
В отличие от топлива с контролируемым составом.
   51.0.2704.10651.0.2704.106
RU Zenitchik #25.11.2021 18:05  @Bredonosec#15.10.2021 12:43
+
-
edit
 

Zenitchik

старожил

Bredonosec> При эффективности сжигания. Сколько ты сожжешь на киловатт тепла - один кило топлива или три - разница есть?

Столько же. Зависимость КПД от температуры - она для этапа преобразования тепловой энергии в работу. А переход химической энергии в тепловую - это тупо разность энтальпий.
   94.0.4606.11494.0.4606.114
KZ Верный союзник с Окинавы #25.11.2021 18:21  @энди#29.09.2021 07:27
+
+1
-
edit
 
энди> Конкретно — беспламенное явление горения топлива, то есть на поверхности катализаторов идет окисление углеводородов, при этом выделяется тепло и, поскольку нет пламени, не образуются вредные токсичные газы, CО, сажа и, самое главное, отсутствуют оксиды азота. По сути, это беспламенное низкотемпературное сжигание топлива. Данная технология изначально предложена моим учителем, академиком Георгием Константиновичем Боресковым, чье имя сегодня носит Институт катализа.

Не хочу портить малину, но публикации о таких технологиях есть ещё в конце 19 века...

Уильям Жак, США, 1896 год.
   2121
KZ Верный союзник с Окинавы #25.11.2021 18:23  @Bredonosec#15.10.2021 12:12
+
-
edit
 
Bredonosec> а смысл? кпд тепловой машины равно площадь между кривыми к площади под верхней. Опускаешь верхнюю кривую - кпд падает как ни старайся.

Это для совсем другого класса машин.

Для топливных элементов КПД есть энергия Гиббса для протекаемой хим реакции, делённое на энтальпию химической реакции. Естественно, это максимальный КПД.
   2121
KZ Верный союзник с Окинавы #25.11.2021 18:25  @энди#15.10.2021 12:17
+
-
edit
 
энди> Пилять там же написано русским языком .причем здесь КПД?например керамическая горелка которой в машине или палатке можно обогреться без страха угореть./.и

Уголь всё равно фактически горит, кислород жрёт, углекислый газ выделяет и все дела.

Но вообще тут интересен момент с примесями, содержащимися в угле.
   2121
LT Bredonosec #25.11.2021 18:25  @Zenitchik#25.11.2021 18:05
+
-
edit
 
Bredonosec>> При эффективности сжигания. Сколько ты сожжешь на киловатт тепла - один кило топлива или три - разница есть?
Zenitchik> Столько же. Зависимость КПД от температуры - она для этапа преобразования тепловой энергии в работу. А переход химической энергии в тепловую - это тупо разность энтальпий.
Так если речь о топливе - чего его втупую жечь? Им как раз мы и греем теплоноситель для тепловой машины, а далее по тексту.
Если, как энди выкручивается, "для мусора", то катализаторы опять же по тексту быстро засираются.

То есть, создавать "котёл" - лишено смысла. Я вот к этому прицепился.
   91.091.0
KZ Верный союзник с Окинавы #25.11.2021 18:26  @Bredonosec#15.10.2021 12:43
+
-
edit
 
Bredonosec>Оно при тлении как раз активнее образуется.

Тления там как раз нет.
   2121
KZ Верный союзник с Окинавы #25.11.2021 18:31  @Bredonosec#25.11.2021 18:25
+
+1
-
edit
 
Bredonosec> Если, как энди выкручивается, "для мусора", то катализаторы опять же по тексту быстро засираются.
Bredonosec> То есть, создавать "котёл" - лишено смысла. Я вот к этому прицепился.

Кстати, ИРЛ в высокотемпературных топливных элементах этот момент элегантно обходится подачей в рабочую камеру паров воды одновременно с топливом. При этом за счёт выделяемого топливным элементом тепла происходит реформинг топлива на СО2 и Н2, последний из которых идёт на окисление.
   2121
LT Bredonosec #25.11.2021 18:59  @Верный союзник с Окинавы#25.11.2021 18:31
+
-
edit
 
В.с.с.О.> Кстати, ИРЛ в высокотемпературных топливных элементах этот момент элегантно обходится подачей в рабочую камеру паров воды одновременно с топливом. При этом за счёт выделяемого топливным элементом тепла происходит реформинг топлива на СО2 и Н2, последний из которых идёт на окисление.
А по тепловыделению не выходит, что часть хим. энергии топлива тратится впустую, и на собсно работу отдается только малая доля? Или на это вынужденно закрывают глаза во имя "зелености"(тм) "водорода"?
   91.091.0
KZ Верный союзник с Окинавы #25.11.2021 19:10  @Bredonosec#25.11.2021 18:59
+
+1
-
edit
 
Bredonosec> А по тепловыделению не выходит, что часть хим. энергии топлива тратится впустую, и на собсно работу отдается только малая доля? Или на это вынужденно закрывают глаза во имя "зелености"(тм) "водорода"?

Не, не выходит. Я даже больше скажу, что реформинг углеводородов - процесс экзотермический...

Но чтобы подробнее сказать, мне надо посчитать.
   2121
RU Zenitchik #25.11.2021 19:38  @Bredonosec#25.11.2021 18:25
+
-
edit
 

Zenitchik

старожил

Bredonosec> Так если речь о топливе - чего его втупую жечь? Им как раз мы и греем теплоноситель для тепловой машины, а далее по тексту.

Это если для тепловой машины. А если для отопления?
   94.0.4606.11494.0.4606.114
BY Naib #25.11.2021 19:42  @Верный союзник с Окинавы#25.11.2021 18:21
+
-
edit
 

Naib

аксакал

В.с.с.О.> Не хочу портить малину, но публикации о таких технологиях есть ещё в конце 19 века...
В.с.с.О.> William Jacques: Electricity direct from Coal ("Coal Battery")-- articles & patent
В.с.с.О.> Уильям Жак, США, 1896 год.

И шо?
Ровно так же, с той же поры это до сих пор это мёртвая технология.
   96.0.4664.4596.0.4664.45
+
-
edit
 

Naib

аксакал

Bredonosec> А по тепловыделению не выходит, что часть хим. энергии топлива тратится впустую, и на собсно работу отдается только малая доля? Или на это вынужденно закрывают глаза во имя "зелености"(тм) "водорода"?

Ещё как выходит. У ТЭ, кроме водородных, довольно хреновый КПД. И его натягивают (ЕМНИП, до 65-70%) когенерацией и рекуперацией. Без неё - худо дело.
   96.0.4664.4596.0.4664.45
+
-
edit
 
Последние действия над темой
1 2 3 4

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru