Переработка отходов методом плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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.

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)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».