Высокотемпературная переработка отходов. Плазменные источники энергии (часть 1)

В последние годы в зарубежной и отечественной технической литературе появилось огромное количество публикаций в основном рекламного характера по использованию плазменных источников энергии в установках высокотемпературной переработки различных органических отходов. Рассмотрим основные варианты использования плазменных источников энергии в технологиях высокотемпературной переработки и обезвреживания твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов.

В практике высокотемпературной переработки органических отходов нашли широкое применение три метода:

1) сжигание, заключающееся в огневой окислительной обработке отходов продуктами сгорания дополнительного топлива. При этом токсичные органические компоненты подвергаются полному окислению с образованием С0₂, Н₂0, N₂, а минеральные составляющие извлекаются в виде твердых продуктов или расплава;

2) пиролиз — процесс термического разложения органических отходов без доступа окислителя, в результате которого образуются твердый углеподобный остаток и пиролизный газ, содержащий высококипящие смолообразные вещества. Теплота сгорания газа ~ 13-21 МДж/м³. При низких температурах пиролиза (около 400-600 °С) образуется больше жидких смолообразных продуктов, а при высоких (около 700-900 °С) — больше газообразных продуктов;

3) газификация — процесс термической обработки органических отходов окислителем (воздухом, кислородом, водяным паром, углекислым газом или их смесью) с расходом ниже стехиометрического, с получением генераторного газа (синтез-газа) и твердого или расплавленного минерального продукта.

В последние годы в зарубежной и отечественной технической литературе появилось огромное количество публикаций в большей степени рекламного характера по использованию плазменных источников энергии (электродуговых генераторов) в установках высокотемпературной переработки различных органических отходов (твердых бытовых, промышленных и медицинских).

Заметим, что во многих из них используется, по нашему мнению, неточный термин, например, «плазменная газификация», хотя при этом рассматривается процесс термической переработки — неполного окисления органических веществ, к которому плазма не имеет непосредственного отношения. Плазма выступает в роли источника энергии, то есть генератора высокотемпературных газов — заменителя продуктов сгорания органического топлива.

Рассмотрим основные варианты использования плазменных источников энергии в технологиях высокотемпературной переработки и обезвреживания твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов:

• плазмохимическая ликвидация супертоксикантов непосредственно в плазменной дуге;
• воздействие на слой токсичных отходов ударной плазменной струи;
• термическая обработка отходов в плотном фильтруемом слое с использованием плазменных источников энергии;
• дожигание отходящих из печей газов с помощью плазменных источников энергии.

И. М. Бернадинер,
Московский энергетический институт (технический университет),
М. Н. Бернадинер, ОАО «НПО «Техэнергохимпром»
Источник: журнал «Твердые Бытовые Отходы» № 5 2011, раздел «Технологии»

При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт (www.zaobt.ru) обязательна