Найден способ сокращения числа и размеров частиц сажи в выхлопах заводов
Это позволит улучшить экологическую обстановку и замедлить глобальное потепление, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
"Мы получили данные о процессах образования и роста частиц сажи при горении топливных смесей различного состава. Во всех рассмотренных случаях выход сажи возрастал с увеличением высоты пламени и снижался с увеличением добавки диметилэфира", - пояснил заведующий лабораторией неравновесных процессов Объединенного института высоких температур РАН (Москва) Александр Еремин, чьи слова приводит Центр научной коммуникации МФТИ.
Ученые пришли к такому выводу при всестороннем изучении того, как меняется процесс образования сажи при сжигании смеси из воздуха и непредельного углеводорода ацетилена. Данное вещество активно используется как в химической промышленности в качестве сырья, так и в других областях производства как в форме топлива, так и в качестве источника высококачественного технического углерода.
Источником этого углерода служат частички сажи, возникающие в процессе горения ацетилена. Их число, размеры и другие свойства зависят от того, какие примеси и добавки присутствуют в сжигаемом газе. Российские ученые заинтересовались тем, можно ли управлять количеством этих важных для промышленности и вредных для экологии частиц, добавляя в ацетилен небольшие количества диметилэфира - просто устроенного органического вещества, которое почти не дает сажи при сгорании.
Руководствуясь этой идеей, исследователи подготовили большое число смесей из ацетилена и воздуха с разными концентрациями диметилэфира, сожгли их на стандартной горелке и измерили при помощи лазера число и типичные размеры частиц сажи, образующихся в процессе сгорания углеводородов. Также ученые проследили за тем, как добавление диметилэфира, для которого характерна относительно низкая теплоемкость, влияло на температуру пламени.
Проведенные исследователями замеры показали, что небольшие количества диметилэфира, чья концентрация в смеси составляла порядка 5,8%, не оказывали существенного влияния на размеры и концентрацию частиц сажи. В свою очередь, повышение его доли до 15,4% привело к почти двухкратному уменьшению средних размеров частиц сажи, а также примерно на треть уменьшило их объемную долю. Это, как надеются ученые, позволит значительным образом снизить негативное воздействие выхлопов предприятий на экологию и климат Земли.