Переработка отходов методом плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Технология плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования (ПДЭЦК) была разработана для переработки рудного сырья и углеводородов в готовую продукцию, с одновременным производством энергоносителей и энергии [1]. Разработанную технологию, возможно, использовать с подобной целью для переработки различных отходов. Промышленные и бытовые отходы, по химическому составу, идентичны составу обычной руды и углеводородов. Рудные отходы, называемые «хвостами», – это аналог промышленной руды, которые, как и исходная руда, содержат в своем составе, примерно, половину кислорода. Бытовые отходы в большей части содержат органические соединения, включая пластик, дерево, бумагу, представляя собой углеводородные смеси, включающие в состав различные металлы и неметаллы. Переплавляемая смесь отходов содержит в своем составе практически всю таблицу Менделеева, где различные химические элементы начинают работать в качестве катализаторов ускоряющих протекание реакций. Переработка отходов производится под действием электроэнергии, вырабатываемой путем сжигания водорода в кислороде. Водород извлекается из углеводородного сырья, находящегося в бытовых отходах, а также воды, входящей в шихту. Кислород извлекается из рудных отходов. Водород и кислород хранятся в соединении метанола, производимого из синтез-газа, образуемого в ходе плазмохимического плавления отходов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Анатолий Евгеньевич Волков

ООО «АдиРУТ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: rutall@bk.ru
SPIN-код: 2090-4398

кандидат технических наук, директор

Россия, г. Москва

Александр Анатольевич Волков

Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина

Email: aa.volkov@urfu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3720-7622

аспирант

Россия, г. Екатеринбург

Список литературы

  1. Волков А.Е., Волоков А.А. Производство металлов, неметаллов, энергии и энергоносителей методом плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10. № 4. С. 122–139.
  2. Шилкина С.В. Мировые тенденции управления отходами и анализ ситуации в России // Отходы и ресурсы. 2020. № 1. doi: 10.15862/05ECOR120. URL: https://resources.today/PDF/05ECOR120.pdf
  3. Воробьев К.А. Возможности улавливания диоксида углерода шлаками мусоросжигательных заводов в газовых средах // Вестник Пермского университета. Геология. 2023. Т. 22. № 3. С. 275–281.
  4. Воробьев К.А. Возможности использования шлаков мусоросжигательных заводов для снижения углеродсодержащих выбросов // Человек и окружающая среда: сб. докладов XI Всерос. молодежной науч. конф. / отв. ред.: Ю.А. Бобров, О.М. Старцева, Ю.Н. Шабалина. Сыктывкар, 2023. С. 43–47.
  5. Вакарёв А.А., Виноградов В.В. Обеспечение экологической безопасности путем развития мусоропереработки в современной России: развитие, сложности, решение на региональном уровне // Национальная безопасность / nota bene. 2022. № 2. С. 10–37.
  6. Abubakar I.R., Maniruzzaman Kh.M., Dano U.L. et al. Environmental sustainability impacts of solid waste management practices in the global south // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022. No. 19 (19). P. 12717.
  7. Ding H., Tang J., Qiao J. Control methods of municipal solid wastes incineration process: A survey // Materials of 40th Chinese Control Conference (CCC). Shanghai, China, 2021. Pp. 662–667.
  8. Волков А.Е. Патент РФ 2524036. Способ и устройство центробежного литья металла. Заявл. 28.10.2010. Опубл. 27.07.2014.
  9. Волков А.А. Патент РФ 2758609. Способ и устройство для плазмотермического центробежного восстановления и разделения химических веществ из руды в гравитационном поле. Заявл. 20.07.2020. Опубл. 01.11.2021.
  10. Кесель Л.Г., Милочкин В.А., Кесель Б.А. Процесс получения метанола из природного газа под действием лазерного излучения // Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2022. Т. 2. № 1. С. 85–92.
  11. Майданикa М.Н., Вербовецкий Э.Х., Туговa А.Н. Предварительная оценка возможности перевода котлов тепловых электростанций на сжигание альтернативного угля // Теплоэнергетика. 2021. № 9. С. 33–42.
  12. Макушев Ю.П., Полякова Т.А., Быков П.С. Расчетное и экспериментальное определение теплоты сгорания углеводородных топлив // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации. Омск: Изд-во СибАДИ, 2019. С. 163–168.
  13. Рудой В.И. Обзор малоизвестных методов распределения топлива между продуктами ТЭЦ // Молодой ученый. 2021. № 6 (348). С. 33–35.
  14. Гамрекели М.Н., Пургина П.С. Энергетический потенциал процессов термической утилизации древесины // Лесная наука в реализации концепции уральской инженерной школы: социально-экономические и экологические проблемы лесного сектора экономики: матер. конф. Екатеринбург, 21 мая – 22 сентября 2019 г. Екатеринбург, 2019. С. 367–370.
  15. Catizzone E., Giuliano A., Barletta D. Waste-to-methanol: Direct CO2 emissions assessment for the methanol production from municipal waste-derived syngas // Chemical Engineering Transactions. 2021. Vol. 86. Pp. 511–516.
  16. Haafa M., Hilz J., Unger A. et al. Methanol production via the utilization of electricity and CO2 provided by a waste incineration plant // 14th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies, GHGT-14, October 21–25, 2018. Melbourne, Australia.
  17. Седов И.В., Макарян И.А., Фокин И.Г. и др. Современные разработки в области прямого получения метанола из природного газа // Научный журнал российского газового общества. 2021. № 2 (30). С. 44–53.
  18. Афанасьев С.В., Гартман В.Л. Каталитическая конверсия оксида углерода первой и второй ступени // Деловой журнал Neftegaz.ru. 2021. № 7 (115). С. 28–34.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Устройство металлургической части РУВЭ

Скачать (66KB)
3. Рис. 2. Цикл переработки вещества: a – начало плавления; b – электролиз и слив расплава; c – набор объема шихты для плавления

Скачать (105KB)
4. Рис. 3. Принципиальная схема рудоуглеводородного энергоблока

5. Рис. 4. Простейшие схемы преобразования реагентов

Скачать (78KB)