Соловей В.В. и др.

Главная страница
Сведения об авторах
Доклад (полный текст)

ПЛАЗМОХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

СОЛОВЕЙ В. В., ШМАЛЬКО Ю. Ф., ЖИРОВ А. С., КЛОЧКО Е. В.

Институт проблем машиностроения НАН Украины (Харьков)

ГОЛОТА В. И., КАРНАЦЕВИЧ Л. В.

Национальный Научный Центр "Харьковский физико-технический институт"

Решение проблемы утилизации бытовых и промышленных углеводородсодержащих отходов сдерживается прежде всего тем, что существующие технологии их переработки не обеспечивают защиту окружающей среды и являются малоэффективными в техническом и экономическом отношении. Термические методы переработки водородсодержащих отходов пищевой, химической и нефтехимической промышленности реализуются при высоких температурах. В этом случае с продуктами реакции выносится часть энергии в виде тепла, что существенно снижает энергетическую эффективность конверсии. Кроме того, в результате реакций образуются вредные токсичные вещества, которые попадают в окружающую среду.

Предлагаемая технология направлена на решение экологической проблемы путем утилизации углеводородсодержащих отходов и на получение вторичного энергоносителя - водорода. Это достигается за счет внедрения в производство эффективной в энергетическом отношении плазмохимической технологии для конверсии водородсодержащих соединений. Предлагаемая технология обеспечивает достижение высокого относительного выхода целевого продукта - водорода, при энергетической эффективности плазмохимических реакций на уровне 70 - 80%, а также экологическую чистоту всего технологического процесса утилизации. Технология обеспечивает направленное вложение электрической энергии в создание неравновесной низкотемпературной плазмы. В случае электрического разряда в среде молекулярных газов большая часть энергии используется на возбуждение колебательных уровней молекул, а распределение молекул по колебательным уровням отклоняется от закона Больцмана. Запасенная в колебательных степенях свободы частиц плазмы энергия значительно превосходит равновесную, соответствующую относительно низкой температуре поступательных степеней свободы. Такие возбужденные молекулы обладают высокой реакционной активностью и легко вступают в химические реакции. В то же время, благодаря неравновесности плазмы, скорости прямых и обратных реакций значительно различаются. Это позволяет управлять кинетикой плазмохимических реакций. В частности, открывается возможность создания экологически чистых плазмохимических технологий утилизации бытовых и промышленных отходов. Важным достоинством предлагаемой технологии является ее одностадийность, за счет исключения стадии удаления влаги, что уменьшит затраты на производство 1м3 водорода при экологической совместимости производства с окружающей средой.

Таким образом, указанная цель достигается за счет осуществления новой технологии плазмохимической конверсии водных смесей органических отходов в потоке при повышенном давлении, что обеспечивает эффективную утилизацию углеводородсодержащих веществ в пищевой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Энергетические затраты на производство 1 м3 водорода составят 0,4 - 2,1 кВт·час в зависимости от химического состава утилизируемого продукта.

Главная страница
Сведения об авторах
Доклад (полный текст)

Последние изменения внесены 23.04.07