Главная
страница
Сведения об авторах
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ГАЗООБРАЗНЫХ ОТХОДОВ И СТОЧНЫХ ВОД ПРИ ПОМОЩИ ИМПУЛЬСНОГО КОРОННОГО РАЗРЯДА С РАСШИРЕННОЙ ЗОНОЙ ИОНИЗАЦИИ
Бойко Н. И., Борцов А. В., Евдошенко Л. С., Зароченцев А. И., Иванов В. М., Евсеев И. М., Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт «Молния» Национального технического университета «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина
Воздействие на различные опасные отходы импульсным коронным разрядом — новый
комплексный высокоэффективный метод их обезвреживания, о чем свидетельствует ряд
исследований, в том числе проведенных авторами настоящего доклада.
Варианты электродных систем, которые используются в установках для обработки газообразных отходов и сточных вод, представлены на рисунке.
Варианты электродных систем:
1 — высоковольтный коронирующий электрод; 2 — низковольтный
электрод; 3 — прокладка из твердого диэлектрика
Объект обработки находится между электродами 1 и 2. Вода может протекать тонким слоем или подаваться в электродную систему в виде водно-воздушной смеси.
Основной особенностью процесса обработки отходов импульсными высоковольтными разрядами, в том числе коронным, является наличие целого ряда высокоинтенсивных частиц в плазме разряда, начиная с быстрых электронов и заканчивая озоном, и широкополосного излучения, которые образуются в сильном импульсном электрическом поле. Напряженность электрического поля может превышать в пять и более раз статическую пробивную напряженность воздуха, равную 30 кВ/см.
Созданные нами установки показали высокую эффективность при обезвреживании газовых выбросов в промышленных масштабах. Их также можно применять для обработки сточных вод при воздействии на воду через ее поверхность импульсным коронным разрядом с расширенной зоной ионизации (ИКРРЗИ) и широкополосным излучением от разряда. Кроме того, «долгоживущий» по сравнению с другими частицами в разряде озон можно пропускать через объем жидкости для дополнительной обработки.
В данной работе мы рассматриваем новую возможность, которую открывает применение высоковольтных разрядов, в том числе импульсного коронного разряда.
При воздействии электронного удара происходит диссоциация молекул загрязняющих веществ, в частности двуокиси серы SO2, а также угарного газа СО и окислов азота NOx, содержащихся в газовых выбросах.
В технологической линии по обезвреживанию токсичных отходов на предприятии «ЭЛГА» (г. Шостка, Сумская обл., Украина) газовые выбросы на выходе подвергаются конверсии в установке с ИКРРЗИ. После обработки содержание SO2 падает значительно ниже ПДК. Удельные энергозатраты существенно меньше 0,5 Вт·ч/м3 при обработке конвертируемого газа. Подобный эффект может иметь место при диссоциации молекул SO2 на твердую серу и кислород вследствие прямого электронного удара. Экспериментально такой механизм разрушения молекул SO2 подтвердили в лабораторных условиях израильские ученые Ye. Yankelevich, A. Pokryvailo (2002). Они получили твердую серу в виде порошка после обработки коронным разрядом смеси воздуха и SO2.
В ИКРРЗИ возможность реализации механизма разрушения молекул прямыми ударами электронов существенно выше, поскольку напряженность электрического поля и, следовательно, энергия электронов существенно больше. Она может превышать 20 эВ, в то время как энергии диссоциации молекул большинства примесей, в том числе и SO2, — менее 10 эВ.
При разрушении молекул загрязняющих веществ имеют место различные плазмохимические реакции, однако вклад механизма электронного удара в ИКРРЗИ может оказаться превалирующим. Это открывает возможность не только обезвреживания примесей, но и использования продуктов их диссоциации в промышленности, сельском хозяйстве и т. д.
Boyko N. I., Bortsov A. V., Evdoshenko L. S., Zarochentsev A. I., Ivanov V. M., Yevseev I. M., Research and Design Institute «Molniya», National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine
The plants for neutralization of gaseous emissions and
effluents by pulsed corona discharge with enlarged zone of ionization (PCDEZI)
have been developed. The PCDEZI enables the dissociation of pollutant molecules,
for example SO2, by direct electron impact. This not only enables the
removal of pollutants but also the reuse of dissociation products in industry,
agriculture etc.
Бойко Николай Иванович, д-р техн. наук, гл.
науч. сотр., Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт
«Молния» Национального технического университета «Харьковский политехнический
институт», ул. Шевченко, 47, оф. 112, Харьков, 61013, Украина. Тел./факс (057)
707-61-83, моб. (097) 365-49-71. E-mail1,
e-mail2
Борцов Александр Васильевич, ст. науч. сотр., Научно-исследовательский и
проектно-конструкторский институт «Молния» Национального технического
университета «Харьковский политехнический институт», ул. Шевченко, 47, оф. 420,
Харьков, 61013, Украина. Тел./факс (057) 707-61-83.
E-mail
Евдошенко Леонид Свиридович, ст. науч. сотр., Научно-исследовательский и
проектно-конструкторский институт «Молния» Национального технического
университета «Харьковский политехнический институт», ул. Шевченко, 47, оф. 404,
Харьков, 61013, Украина. Тел./факс (057) 707-61-83.
E-mail
Зароченцев Александр Иванович, ст. науч. сотр., Научно-исследовательский
и проектно-конструкторский институт «Молния» Национального технического
университета «Харьковский политехнический институт», ул. Шевченко, 47, оф. 404,
Харьков, 61013, Украина. Тел./факс (057) 707-61-83.
E-mail
Иванов Владимир Михайлович, ст. науч. сотр., Научно-исследовательский и
проектно-конструкторский институт «Молния» Национального технического
университета «Харьковский политехнический институт», ул. Шевченко, 47, оф. 404,
Харьков, 61013, Украина. Тел./факс (057) 707-61-83.
E-mail
Евсеев Игорь Михайлович, ст. науч. сотр., Научно-исследовательский и
проектно-конструкторский институт «Молния» Национального технического
университета «Харьковский политехнический институт», ул. Шевченко, 47, оф. 404,
Харьков, 61013, Украина. Тел./факс (057) 707-61-83.
E-mail
© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 14.08.08