Скачати повний текст

Наведено математичний опис процесу електрокаталітичної інтенсифікації горіння твердого палива. Одержано залежності для визначення ступеню вигоряння летких речовин, коксового залишку, зміни температури газового потоку після вигоряння летких сполук, і дифузії кисню в зерні вугілля.

Розкрито питання розробки технологій інтенсифікації первинних ендотермічних стадій реакцій горіння й окиснення сировини, що містять вуглеводневі гази та тверді вуглеводні, які базуються на використанні направленої дії штучно створеної низькотемпературної плазми з упорядкованим рухом "повільних" електронів в присутності гетерогенного каталізатору та визначення оптимальних умов проведення цих процесів. Розроблено новий напрям в проведенні окиснювальних процесів, який базується на використанні для інтенсифікації первинних ендотермічних стадій реакцій горіння й окиснення сировини, що містить вуглеводневі гази та тверді вуглеводні, низькотемпературної плазми з упорядкованим рухом "повільних" електронів в присутності гетерогенного каталізатору. Зазначено, що штучно створена низькотемпературна нерівноважна плазма, при її короткотривалій дії на об'єкт горіння або окиснення, надає можливість проводити хімічні реакції, які в звичайних умовах можливі при значних енерговитратах або не протікають, або протікають дуже повільно. Зауважено, що мінімізація енерговитрат в процесах, що пропонуються, досягається з використанням каталізу в зоні розряду. Для створення низькотемпературної плазми запропоновано використання бар'єрного й об'ємного розрядів. Зазначено, що цей напрям отримав назву електронно-каталітичний метод. Використання цього методу в процесах горіння й окиснення дозволяє витрачати на процес інтенсифікації ендотермічних стадій значно меншу кількість енергії завдяки використанню енергії "повільних" електронів, на утворення яких впливає нерівноважна плазма. При горінні паливної суміші в предполумьяній зоні значно зменшується вміст води, на руйнування якої витрачається велика кількість енергії. Замість неї утворюються радикали й іони, теплоємність яких значно менше теплоємності води та завжди має негативне значення. Енергія, яка витрачається на руйнування, додається до сумарної енергії, що надають електрони та протони. Сумарний енергетичний внесок є достатнім, щоб ініціювати процеси горіння й окислення різних з'єднань. Зауважено, що для газової фази досягається додатковий енергетичний ефект в розмірі 12 - 15 % від кількості енергії, що виділяється при звичайному згорянні палива.