Отправить статью по E-mail 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://journal-vniispk.ru/2313-223X/article/view/251958
- DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2023-10-4-122-139
- ID: 251958
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
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
Открыть статью на сайте журналаОб 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
