Сольовий реактор

Шафоростов В.Я

Винахід відноситься до хімічної техніки і до тепло електроенергетиці, до отримання речовин і може бути використана для отримання скла, металів, вуглецю, синтез газу з використанням в якості палива твердих і рідких побутових і промислових відходів.

Після виготовлення автором у 1979 році за участю засл. діяча науки Тареева Б. М. і Багалія Ю. В першу комплексів ПК з сольовим реактором, зокрема, для виготовлення скло плівки і силових конденсаторів з аномально високими питомими характеристиками [ж. електрику № 2, 1982 р], здавалося, що досить опустити відходи в розплав і за рахунок того, що коефіцієнт теплопровідності розплавів в 1000 разів більше, ніж у газів вдасться збільшити пропорційно швидкість нагріву відходів, їх розкладу та окислення без вогню і відповідно зменшити габарити, масу і вартість установок переробки відходів, ТЕЦ і інших теплових установок. Зробити потужні заводи кишеньковими і дешевими.

Але Шматок органічної речовини при контакті з розплавленим теплоносієм розкладається на гази і виділяє пари. Навколо нього утворюється парогазова подушка з великим тепловим опором, що на порядки менше ніж у теплоносія. (Для прикладу крапля води на сковорідці з температурою +150 оС випаровується за секунди, а з 600 оС за хвилини). Навіть нагрів випромінюванням екранується парами. Температурний парадокс при переробці відходів. З підвищенням температури, навіть до 10000 оС швидкість і якість переробки збільшується незначно. Це призводить до нерівномірного нагріву відходів за обсягом, до підвищення токсичності газів і шлаків. До неповного розкладання і згорянню рідкого і твердого палива.

Теплоносій несеться з парою і бризками в очисні споруди. Це призводить до забивання очисних пристроїв і трубопроводів. У сольових реакторах дорогими і складними є пристрої для збільшення часу знаходження відходів у розплаві, для видалення шлаків і вуглецю без зливу розплаву і порушення герметичності, а також насоси для перекачування розплаву, пристрої для уловлювання парів і бризок розплаву і виключення їх освіти.

Пропонувалося багато варіантів прискорення нагрівання відходів, зокрема, в розплаві, наприклад, у одному з американських патентів пропонувалося подрібнювати відходи в пил. Але при таких рішеннях габарити і маса установок більше, ніж у відомих. Тому почали вважати, що метод екологічно чистий, але дорогою для промислового застосування.

Тільки в результаті тривалої доробки та випробувань в підлозі промислових комплексах ПК Технічний отриманий результат - підвищені до 3 разів ефективність переробки, знижена токсичність. Зменшені до 3 разів габарити, маса і вартість пристроїв. Доведено реальна можливість промислового виготовлення сольових реакторів.

В модернізованих комплексах ПКМ, АМК додані вузли для повного виділення органічних речовин, видалення з них токсичних речовин і економічною сушки. Це дозволило зробити їх екологічними чистими без складних пристроїв очищення газів і шлаків.

В останньої модифікації комплексів ПКМ-П застосований розроблений автором спосіб, у якому всі операції - нагрівання сушіння та подрібнення сировини, прискорення нагрівання, перекачування теплоносія, очищення газів, нейтралізації шкідливих речовин, використання тепла димових газів, проводять в реакторі. То є спосіб, у якому всі функції складних і дорогих зовнішніх пристроїв для його здійснення -- нагрівачі, блоки очищення, фільтри регенератори, котли-утилізатори, рекуператори, теплообмінники, одночасно виконуються наявними в реакторі пристроями, без збільшення його габаритів.

В реакторі всі шкідливі речовини, не розклалися речовини і діоксини, багаторазово уловлюються і прямують назад на розкладання. Пари та частки важких металів уловлюються в розплаві. У результаті виходять нетоксичні сплави металів. Солі важких металів багаторазово вимиваються з відходів, уловлюються в розплаві і використовуються як робоче тіло або як сировину. На виході реактора охолоджене до +60 оС гази вступають у реакції з реагентами та очищаються від сполук хлору та сірки. Уловлюються також вуглецем. Утворилися солі, наприклад, СаС12 використовуються як робоче тіло або як сировину.

З реактора виходить очищений синтез-газ і вода із солями з температурою близько 60 оС. Окремо через сопла виходу продукції через гідрозатвор безперервно або періодично випускають продукцію - розплавлені солі, частки або розплави сплавів металів, частки або розплав скла. Окремо від газів видаляється також вуглець. При такій технології немає умов для утворення діоксинів, пилу, шкідливих викидів і шлаків. У режимі отримання вуглецю взагалі немає викидів і СО і СО2. Для підтримки роботи реактора спалюється водень з отриманням дистильованої води.

Реактор відрізняється високою надійністю і низькою вартістю. Це досягнуто за рахунок того, що сировина тільки в зоні переробки переробляється при температурах до 2500 оС і крім того в мікро зонах електричних розрядів і Металотермія при плазмових температурах. Гідравлічні та термічні удари прискорюють подрібнення сировини. Атомарні речовини, голі іони, радикали, каталізатори прискорюють переробку сировини. Застосовані фізичні ефекти дозволяють частково видалити парогазові подушки, зробити прямі контакти теплоносія із сировиною і підвищити на порядок швидкість нагрівання сировини за всім обсягом. При цьому температура корпусу реактора в режимі отримання синтез-газу і вуглецю, металів і скла менше 800 оС. У режимі отримання рідкого палива від 100 оС. Зайве тепло відбирається від корпусу реактора радіаторами теплопровідністю з ККД 95%. В установках частково використовується електричне та електрохімічне паливо, що дозволяє одержувати надвисокі температури, тиску і швидкості. У 1979 році моя заявка за цією технологією була використана інститутом Корольова.

Неорганічні речовини також застосовуються як паливо і прискорювачів реакцій.

Приклади. Як паливо в установку завантажують залізну руду і ТПВ. У цьому випадку відбувається реакція з виділенням тепла. Добавка поташу прискорює швидкість реакції в кілька разів.

Fе2О3 + Н2 = 2 Fе3О4 + Н2О

Реакція проходить з подальшим одержанням чистих металів. Наявність в зоні реакції атомарного водню дозволяє одержувати метали з 600 оС.

Приклад 2. Оксиди, наприклад бору і кремнію реагують в розплаві солі з виділенням тепла. У цьому випадку відбувається безгазовое горіння.

Приклад 3. Як паливо в установку завантажують тирсу металів і руду. У цьому випадку Н є окислювачем. Реакції йдуть з виділенням тепла - ТіН2 -69,5, FеН2-0, 84, ZnН2 - 169,3 кДж/моль. Отримані дорогі продукти застосовуються для зберігання водню, отримання порошків і покриттів.

Отриманий технічний результат - підвищені до 10 разів ефективність переробки, знижена токсичність. Зменшені до 10 разів габарити, маса і вартість пристроїв.

Це дозволяє виготовляти пересувні заводи на причепах автомобілів. У Зокрема, заводи з переробки побутових відходів та нафти, за повною перегоні нафти і газу з продуктивністю 24 тонни на добу на причепі автомобіля КАМАЗ.

З продуктивністю до 5 тонни на добу на причепі легкового автомобіля.

Реальні випробування проведені На Харківському заводі Шевченка з продуктивністю 24 т на добу, пересувних заводах, Київських досвідчених заводах Скрізь піроліз і газифікація. Одержання синтез газу, вуглецю. Періодичні випробування проводилися протягом 3 років. Малогабаритні установки, зокрема, для одержання високооктанового палива для двигунів див. фото випробовуються і доводяться в різних режимах десятки років.

Установки дозволяють опалювати і висвітлити кожен дім своїм сміттям. При цьому викиди менше, ніж у котлів на солярці. Отримувати з відходів екологічно чисте високооктанове паливо для двигунів. Забезпечити роботу військової і сільськогосподарської техніки, одержувати метали, проводити різання і зварювання металів на безкоштовному паливі - відходах.

На виході установки відбувається аномальне збільшення швидкості реакцій руйнування металів і отримання порошків, металів з руд. Жменя сміття випаровує, і перетворює на порошок 5 кг нержавіючої сталі, з температурою кипіння 3000 оС. Це відбувається за рахунок того, що на поверхні металу утворюється атомарний водень і голі іони, які прошивають метал, роблять безліч тріщин. Всередині металу іони з'єднуються, збільшуються в об'ємі і розклинюється тріщини. За рахунок високої температури при їх з'єднані пропалює отвори між щілинами. Утворюються також легко летючі при низькій температурі Карбоніли, наприклад, нікелю. І метал розпорошується холодним. Чи не витрачається енергія на нагрів, плавлення і випаровування металу. Витрати енергії зменшуються, а швидкість холодної різання збільшується на порядок. І плюс безкоштовне паливо і дешеві апарати для різання.

В реакторі ефективно виходять метали з руд і шлаків при температурах нижче 600 оС. Аналізи проб досліджені в Українській АН, показали наявність багатьох чистих металів у пробах. Навіть алюміній виходить з глини в чистому вигляді без зовнішньої напруги. У реакторі з великою продуктивністю виходять мікронні порошки оксиду алюмінію та інших вогнетривів.

Установка ПКМ з об'ємом реактора 20 л отримує з відходів вуглець синтез газ або рідке паливо в кількості достатній для роботи легкового автомобіля. Автомобілі, літаки, трактори стають пожежо-і вибухо-безпечними, тому що в мілі секунди з малогорючіх органічних речовин виділяються грами водню, метану та вуглецю, які навіть під час вибуху не можуть завдати шкоди.

Установки дозволяють: Отримувати від переробки природного газу і нафти в 5 разів більшу прибуток за рахунок продажу вуглецю, водню, тепла та електрики.

Переробляти їх безпосередньо на місці видобутку або в трубі. Використовувати неліквідні свердловини. Нафтошламу. Одержувати в промислових масштабах пар з температурою 1000 оС і тиском 100 ат.

Дані висновки підтверджуються висновками провідних інститутів України.

Список літератури

База Даних Технологій модернізований пк 100м

база даних технологій виробниче обладнання технологія та апаратура високотемпературного піролізу промислових і комунальних відходів з використанням електромагнітних впливів

база даних технологій комплекс з промислового виробництва штучного гумусу з органічних відходів птахівництва - курячого посліду

http://www.energy-saving-technology.com/page-ru/amk-ru/amk-ru.html

розробка компанії "екоком" позбавить країну від небезпечних відходів. Тетяна ГАЛКОВСЬКА. дзеркало тижня on the web

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.sciteclibrary.ru