Для чего смачивают водой уголь

В 1820 году в Петербуге вышла небольшая книжка с длинным названием «Краткое описание изобретенного В.Конгревом нового способа уменьшения наполовину количества сгораемого угля при нагревании котлов и других заводских употреблений с истреблением при этом дыма». Написал эту книгу начальник военно-научного комитета Генерального штаба генерал-майор Гогель, который в своем изложении уделил особенное внимание необычному методу сжигания угля, предложенному Конгревом.
Английский изобретатель предлагал над слоем горящего угля установить решетку с нанесенным на нее слоем известняка (мела). Уголь сгорал в слое, после чего продукты сгорания проходили через известняк, разлагая его на известь и углекислый газ, потом через стенки котла передавали свое тепло воде и выбрасывались через трубу. Конгрев утверждал, что применение этого простого устройства даст отличный результат: снизит расход угля на производство пара почти в три раза!
Посулы изобретателя не были приняты на веру. Его изобретение проверили в Англии при выдачи патента. Проверили их и в России при покупке лицензии военным ведомством. Проверку в 1818 году проводил лично генерал-майор Гогель, который в своей книге привел следующие результаты:
При испытании в котле 104 ведер воды без использования известняка было сожжено 126 английских фунтов угля; При испарении в котле 92,5 ведер воды с использованием известняка было сожжено 42 английских фунтов угля и превращено в известь 126 фунтов известняка; если нет надобности в получении извести, то порция известняка равная одной седьмой от расхода топлива может служить в течении месяца.
Судя по публикациям полуторавековой давности, сжигание угля с известняком в топках котлов применялось тогда достаточно широко, а его преимущества были подтверждены многократными экспериментами и считались общеизвестными (см. например: Ф.Чижов «Паровые машины — история, описания и приложения их. » Спб, 1833 с.100). Но по прошествии некоторого времени идея Конгрева была почему-то забыта, хотя казалось, бы в пользу ее практической ценности говорит 2-3 кратная экономия угля.
Сейчас, когда на повестку дня остро поставлена проблема сбережения энергоресурсов, следовало бы разобраться в этом интересном и отчасти таинственном опыте. Но увы, все попытки заинтересовать специалистов сжиганием угля с известняком — способом, который некогда широко применялся в практике и был незаслужено забыт,- не увенчались успехом.
Одна из моих статей по этому поводу была направленна на заключение члену-корреспонденту АН СССР Г.Кружилину. Первый его ответ гласил :»Противоречит законам — см. учебник Глинки». Когда же редакция «Техника и наука» указала ему, что опытные факты ссылками на учебник не опровергаются и попросила дать более аргументированное заключение, то спустя несколько месяцев было получено следующее: «Все приведенные факты и ссылки верны, но это ничего не доказывает, так как трудно перевести старые меры в современные». По существу, член-корреспондент АН СССР Г.Кружилин уклонился от обсуждения опытных данных.
Спустя некоторое время я обратился с этим вопросом к ректору Московского химико-технологического института им. Д.И.Менделеева, который поручил рассмотреть этот вопрос заведующему кафедрой химии углерода профессору С.Федосееву. С профессором я встретился и беседовал три раза и передал ему копии соответствующих ссылок. Примерно через 4-5 месяцев я получил ответ (устный): «Я проверил все представленные вами материалы. Все правильно, но я ничего не понимаю». От дальнейшего обсуждения опытных фактов профессор уклонился.
Обращался я и в ГКНТ СССР, который направил предложение специалистам ЦКТИ им.И.И.Ползунова :» 1кг условного топлива содержит 7000 килокалорий и больше взять негде — таково было их заключение».
Желая привлечь к этому вопросу внимание, я направил статью в адрес отдела науки журнала «смена», который направил ее не отзыв в два различных НИИ — НИИ катализа СО АН СССР и НИИ электрохимии им. А.М.Фрумкина.
Первые поступили весьма оригинально — статью потеряли, стало быть, их мнение для меня остается тайной. От НИИ электрохимии поступил ответ за подписью старшего научного сотрудника А.Скундина, который подтвердил справедливость вывода член-корреспондента Г.Кружилина и от себя добавил, что увеличить полезно используемую часть внутренней энергии углерода принципиально нельзя — сие, дескать, противоречит законам природы.
Обращался я также к академику М.Стариковичу, спустя примерно полгода, при встрече, он мне сказал: «Я считаю старый промышленный опыт ошибочным, и вряд ли целесообразно искать что-то в этом направлении».
Затем я обратился к академику В.Ржевскому. Спустя месяцев семь-восемь он меня принял. Его мнение: «Я не могу оспаривать достоверность приведенного опытного факта, скорее всего так и было, но ваше теоретическое объяснение эффекта на основе каталитического влияния известняка со ссылкой на физику электронных ламп считаю ошибочным: по-моему, здесь все дело в химии кальция.
В 1985 году я направил это предложение в адрес минуглепрома СССР, оно было передано на заключение специалистам Института горючих ископаемых. В январе 1986 года состоялось обсуждение специалисты ИГИ ( заместитель директора по науке доктор геолого-минералогических наук И.Еремин, доктор технических наук М.Шпирт, кандидат технических наук А.Фитягин и другие ) пришли к выводу: «Изучением сжигания угля в слоях с минеральными добавками широко занимались в 30-х и 50-х годах — сейчас этим вновь начинают заниматься, но никто не заметил никакого увеличения теплоты, получаемой при сгорании углей, а стало, быть старый опыт был ошибочным (опечатки, искажения и прочее), и его следует отнести к числу исторических казусов, и нет ни малейшей нужды тратить силы и средства на его проверку».
Казалось бы, вопрос исчерпан и говорить не о чем. Но вот уже современный факт. В 1966 было выдано авторское свидетельство № 181047 на способ сжигания угля, в несколько раз повышающее эффективность его использования. Суть способа заключается в том, что уголь сжигают совместно с частицами металла (чугуна, железа, меди, алюминия). Согласно авторскому свидетельству металл не расходуется и после отмыва золы может быть использован повторно. Профессор С.Фидосеев и специалисты из ИГИ отнесли эффект повышения эффективности использования угля в данном случае за счет окисления металлов, а их повторное использование не возможным. Значит эксперты госкомизобретения, выдавая авторское свидетельство, допустили ошибку -предположим это, но рассмотрим еще один современный факт.
В книге Ф.Бромберга «Научно-технический прогресс и развитие электроэнергетики основных капиталистических стран», выпущенном издательством наука в 1983 году, сообщается «Американские фирмы разрабатывают. проекты угольных ТЭС со сжиганием угля в ваннах из ожиженного известняка или доломита. Такая схема способна обеспечить более полное сгорание топлива и повысит КПД станций до уровня 45-46% и более.»
Вдумаемся в эти цифры. Средний КПД современных станций — 33-35%. Чтобы повысить его на 10-13%, то есть довести до 45-46%, требуется увеличить КПД котлов на 24-31%, а их экономичность уже сегодня уже чрезвычайно высока — 92-93%. Следовательно, столь высокий КПД ТЭС невозможно списать на одно только более полное сгорание топлива в ваннах из ожиженного известняка. Значит сжигание угля с известняком таит в себе какие до конца не выясненные стороны.
Заинтересовавшись эти вопросом я проанализировал энергетические балансы ряда промышленных процессов, в которых продукты сгорания проходят, как и в котле Конгерева, через слой известняка — доменный процесс, получения электрочугуна, сухой способ производства цемента. И что же оказалось, что во всех этих энергия на входе в 1,5-2 раза превышает энергию на входе. Получается, будто происходит нарушение закона сохранения энергии, и это сразу отбивает охоту у современных специалистов вникать в существо дела.
В самом деле — на производство 1 кг цемента сухим способом, расходуется 140 кг условного топлива, или 9,8*105 ккал. Сырьем для цемента является 75% известняк, 25% — оксида кремния, двуокись алюминия, двуокись железа. Используя данные химической термодинамики нетрудно рассчитать, что с учетом теплосодержания расплава и потерь тепла, необходимые затраты энергии на этот процесс должны составлять 12,8*105 ккал — это в 1,3 раза больше, чем подводится (в расчете для простоты принято, что все добавки состоят из двуокиси кремния и что его восстанавливается лишь 50%).
Думается, дело стоит того, чтобы затратить некоторые средства и силы на окончательное установление фактов. И если они подтвердятся, следует приступить к практическому использованию идеи даже в том случае, если теория еще не в состоянии ее объяснить. Вспомним, что паровые машины начали успешно работать задолго до того как появились теоретические основы теплотехники. Самолеты поднялись в воздух до создания теории подъемной силы крыла, история техники изобилует примерами, когда практика обгоняла теорию. Может быть так будет и в этот раз!
[Ссылки доступны только зарегистрированным пользователям]

Кроме того, рекомендую посмотреть еще эту ссылку: эту ссылку
В частности, меня заинтересовала следующая фраза: «Вспомнил я также и непонятный случай из собственной жизни. После войны мы топили печь каменным углем. И вот, чтобы увеличить калорийность топлива, мой отчим время от времени заливал горящий уголь… водой! Этот прием он перенял у французов и немцев, у которых был в плену в Первую мировую…».

Из чего следует желаение объединить эти два процесса — поливать уголь известковой водой. Но естесственно, все это теория, вразумительный ответ может дать только практика. По крайней мере, летом, когда буду перекладывать каменку в бане на даче, хочу обложить ее известняком.

Из чего следует желаение объединить эти два процесса — поливать уголь известковой водой

И произойдет Чудо!

Возможно и существуют определенные эффекты — увеличение КПД, каталитический эффект, дополнительный тепловой эффект от реакции известняка, но подобные статьи подрывают к ним всякое доверие.

Очень напоминает по подаче «популярный» фильм «тайна воды». На неподготовленного читателя вываливают кучу не связанной информации, в которой мелькают слова уголь и известняк. И наводят на мысль что тут есть какая то нераскрытая загадка.

Тут только пробовать надо или искать чей-то опыт. Попробовать самому не трудно, если верите в это. Классическая физика говорит однозначное НЕТ такому чуду.

P.S. В старых задачках юных пекарей есть задачка о припеке. Как из теста 1000кг получается 1100кг хлеба. Объяснялось это тем, что углекислый газ из печки попадает в хлеб — увеличивает его массу.
Впоследствии печки стали электрические, а припек остался. Чтобы молодым пекарям не морочить голову — такие задачки из учебников убрали. 🙂

Классическая физика говорит однозначное НЕТ такому чуду

Какому чуду? За основу статьи берется опыт двухсотлетней давности непонятно на чем основанный. Из этого опыта намечаются «гениальные» выводы. Никакой твердой почвы под измышлениями нет. Если бы автор статьи был способен хоть сколько нибудь по-научному внятно сформулировать задачу то чудо бы исчезло.

Кстати вот вся соль статьи:

угольных ТЭС со сжиганием угля в ваннах из ожиженного известняка или доломита. Такая схема способна обеспечить более полное сгорание топлива и повысит КПД станций до уровня 45-46% и более.»

Это было рациональное зерно, а дальше следует бред

а их экономичность уже сегодня уже чрезвычайно высока — 92-93%.Следовательно, столь высокий КПД ТЭС невозможно списать на одно только более полное сгорание топлива в ваннах из ожиженного известняка.

Какая экономичность? Что это термин? Только что сказали что КПД _улучшенное_ 46%. Откуда получается, что его нельзя увеличить?

И апофоз логики:

Значит сжигание угля с известняком таит в себе какие до конца не выясненные стороны.

Впоследствии печки стали электрические, а припек остался

Печи стали электрическими, а углекислый газ никуда не делся, также никуда не делся и кислород. А запекание хлеба — химическая реакция. Почему же не могут газы воздуха в этом процессе связываться?

Чем то близкий пример: основаная масса дерева — углерод. А углерод дерево получает не из земли — из воздуха. А если этого не учитывать тогда да, чудо, дерево растет из ниоткуда.

Классическая физика говорит однозначное НЕТ такому чуду

Если немножко подумать, то у ЧУДА есть какие-то основания.
Есть один известный факт — чистый кислород взрывается в присутствии следов масла ничуть не хуже пропана. Целые дома просто сносило, в подвалах которых хранились кислородные балоны. Как известно в воздухе полно кислорода, но ему мешает взрываться азот в нормальных условиях. Тем не менее остается факт того, что кислород является хранителем запаса энергии и его полно в окружающем пространстве. Вполне возможно, что в этих каталитических реакциях это дело как-то задействуется. В общем фиг его знает. Однозначно тут ничего сказать нельзя.

но тут не движок, а нагрев!

У нагрева тоже есть КПД. Скажем в промышленную печь при сжигании мазута добавляют водяной пар для тех же целей.

Почитал, вспомнил как мой дед покойный тоже поливал уголь, но который еще в печку не закинули, а который рядом стоял в ящике.
Но как мне помнится он это делал не для того чтобы кпд повысить, а чтобы уголь при его забрасывании в топку не проваливался через колосники в . не знаю как эта фигня для золы называется.
Сырой-то он прямо такой кучей и оставался сверху.

А причиной того, что поливали именно горящие угли может быть, то что при поливании водой не было сильного горения угля и одной кладки хватало на большее время (тление — если можно так назвать).
Хотя вода на горящем угле быстро должна испариться.

В деревнях всегда мочили уголь чтобы он лучше горел. То есть замачивали в воде, а потом в печь.

Горело отлично, сам видел.

Еще из угля с водой пробывали делать, типа бензина. То есть растолачивали уголь и смешивали с водой.

Вроде как что то получалось.

уголь действительно поливают водой при высоких выше 1000гр вода разлогается на кислород и водород и без последствий(все знать нельзя) но и смеятся глупо!

Сколько сказок ходит в народе.
Уголь обливают водой, чтобы он лучше горел. При попадании на уголь вода мгновенно охлаждает внешнюю поверхность угля. Она сокращается и лопается. И теперь у нас уже не условный кубик с гранью в 1см и площадью поверхности в 6см2, а кубик с трещинй и площадью поверхности уже в 8см2. Вот вам и +12% скорости горения = МОЩНОСТИ.

Про 2СО2 -> 2CO + O2 вообще сказка 🙂

Особенно понравилось как в первую мировую французы поливали уголь водой. Повторите пожалуйста процесс. Может оттого они и не покорили Россию, что часть обварилась паром (представьте, глубокой трескучей ночью одноглазый француз открывает дверку и плескает чугунок воды на угли), другая часть задохнулась (пока тот француз открывал-закрывал печку), третья простудилась (а потом полчаса проветривал дом от гари и заново растапливал залитую печь)? По всей видимости делали они это не один раз за день. Может автор немного путает, маленький ведь был? Дело было в бане? А заливал не угли, а брызгал на камни, чтоб по ядрёней стало?
В России проблемы не только из-за дорог.
Да я в детстве смачивал уголь водой перед тем, как загрузить в печь.
Погуглите ВУТ-топливо.

Источник