Производство металлов, неметаллов, энергии и энергоносителей методом плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования
- Авторы: Волков А.Е.1, Волков А.А.2
-
Учреждения:
- ООО «АдиРУТ»
- Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина
- Выпуск: Том 10, № 4 (2023)
- Страницы: 122-137
- Раздел: НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
- URL: https://journals.eco-vector.com/2313-223X/article/view/626807
- DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2023-10-4-122-139
- ID: 626807
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Новая технология плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования (ПДЭЦК) предназначена для снижения материалоемкости, времени и энергозатрат при производстве различных продуктов, в виде металлов, неметаллов и энергоносителей. Поставленная задача решается путем объединения металлургического, химического и энергетического производства в единый производственный комплекс. Все вредные выбросы, которые сегодня сопровождают металлургическое, химическое и энергетическое производство для новой технологии выступают в качестве реагентов, из которых производят полезные продукты, направляемые на рынок. Для энергоэффективного разделения вещества требуется концентрация максимально возможного количества различных химических элементов в месте плавления, которые служат катализаторами, снижающими энергозатраты на проведение реакций. Процессы производства и потребления энергии заключаются в замкнутое пространство контуров, где образующиеся реагенты перераспределяются между участками производства, повторно возвращаясь на переработку, что позволяет удерживать низкопотенциальное тепло от потерь в окружающую среду. На сегодня, тепловые и атомные электростанции, а также металлургические и нефтехимические заводы сбрасывают в окружающую среду около двух третей вырабатываемой тепловой энергии. В процессе ПДЭЦК эта энергия перенаправляется с одного производства на другое, позволяя в несколько раз больше перерабатывать рудоуглеводородного сырья. Для устранения вредных выбросов в атмосферу требуется энергия, которая высвобождается за счет системы объединяющей производство энергии с горно-металлургическим и химическим производством. Переработка вещества производится под действием энергии, вырабатываемой путем сжигания водорода, извлекаемого из углеводородного сырья, в кислороде, извлекаемом из руды. Вся энергия, которая производится и не расходуется на внешнее потребление, переводится в метанол, который служит накопителем водорода и соответственно энергии. Передача энергии на большие расстояния производится за счет транспортировки метанола по трубопроводам с возращением на место переработки вещества углекислого газа, который идет на образование плазмы.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Анатолий Евгеньевич Волков
ООО «АдиРУТ»
Автор, ответственный за переписку.
Email: aa.volkov@urfu.ru
кандидат технических наук, директор
Россия, МоскваАлександр 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, ЕкатеринбургСписок литературы
- 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.
- 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.
- Рудой В.И. Обзор малоизвестных методов распределения топлива между продуктами ТЭЦ // Молодой ученый. 2021. № 6 (348). С. 33–35.
- Гамбург Д.Ю. и др. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение: справочник / под ред. Д.Ю. Гамбурга, Н.Ф. Дубовкина. М.: Химия, 1989. 671 с.
- Ола Дж., Губерт А., Пракаш Г. Метанол и энергетика будущего. Когда закончатся нефть и газ / пер. с англ. И.В. Мишин. 3-е изд., электронное. М.: Лаборатория знаний, 2020.
- Волков А.Е. Патент РФ 2524036. Способ и устройство центробежного литья металла. Заявл. 28.10.2010. Опубл. 27.07.2014.
- 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.
- 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.
- Шейн Я.П., Гудима Н.В. Краткий справочник металлурга по цветным металлам. М.: Металлургия, 1964. 412 с.
- Карпова К.С., Карпов А.В. Твердофазное восстановление оксидов железа в лабораторных условиях // Современные материалы, техника и технологии. 2018. № 1 (16). С. 27–32.
- Филиппов С., Голодницкий А., Кашин А. Топливные элементы и водородная энергетика // Общественно-деловой научный журнал «Энергетическая полтика». 2020. № 11 (153). С. 28–39.
- Агапитов Е.Б. Перспективы развития плазменных сталеплавильных печей // Теория и технология металлургического производства. 2018. № 1 (24). С. 38–41.
- Андреев Д.В. Окислительная паровая конверсия метанола в микроканальном реакторе // Ползуновский вестник. 2021. № 4. С. 123–128.
- Sadykov V.A., Krasnov A.V., Fedorova Yu.E. et al. Novel nanocomposite materials for oxygen and hydrogen separation membranes // International Journal of Hydrogen Energy. 2020. Vol. 45. Issue 25. Pp. 13575–13585.
- Старцев А.Н. Низкотемпературное каталитическое разложение сероводорода с получением водорода и двухатомной газообразной серы // Кинетика и катализ. 2016. Т. 57. № 4. С. 516–528.
- Аминов Р.З., Байрамов А.Н. Комбинирование водородных энергетических циклов с атомными электростанциями. М.: Наука, 2016. 254 с.
- Щукарев С.А. Лекции по общему курсу химии. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1962. Т. 1.
- Хазеев А.А., Черепанова М.В. Модернизация стадии синтеза в производстве метанола // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. 2020. № 3. С. 123–142.
- Крылов О.В. Углекислотная конверсия метана в синтез-газ // Российский химический журнал. 2000. Т. 44. № 1. С. 19–33.
- Афанасьев С.В., Гартман В.Л. Каталитическая конверсия оксида углерода первой и второй ступени // Деловой журнал Neftegaz.ru. 2021. № 7 (115). С. 28–34.
- Grim R.G., Zhe Huang, Guarnieri M. et al. Transforming the carbon economy: Challenges and opportunities in the convergence of low-cost electricity and reductive CO2 utilization // Energy & Environmental Science. 2020. No. 13 (2). Pp. 472–494.
- Седов И.В., Макарян И.А., Фокин И.Г. et al. Современные разработки в области прямого получения метанола из природного газа // Научный журнал российского газового общества. 2021. № 2 (30). С. 44–53.
- Халифа А.А., Бажин В.Ю., Шалаби М.Э.-М.Х. и др. Повышение эффективности карботермического восстановления красного шлама при обработке микроволнами // Вестник иркутского государственного технического университета. 2021. № 2 (157). С. 264–279.
Дополнительные файлы
