Плазмохимическая переработка отработанных горюче-смазочных и охлаждающих жидкостей
Ключевые слова:
плазмохимическая переработка, отработанные смазочные материалы, синтез-газ, ценные металлы, эколого-экономические показателиАннотация
Выполнен термодинамический анализ с использованием универсальной программы TERRA. Расчеты позволили определить оптимальные параметры процесса плазмохимической конверсии отработанных горюче-смазочных и охлаждающих жидкостей для различных газифицирующих агентов (воздух, водяной пар). На основе расчетов предложена замкнутая схема их комплексной плазмохимической переработки, являющаяся безотходным методом конверсии отходов. Этот метод позволяет одновременно получать синтезгаз, пригодный для производства метанола и электроэнергии, и выделять ценные цветные и редкие металлы в чистом виде с минимальным ущербом для окружающей среды. Предложенная схема переработки отходов предусматривает использование вторичной энергии отходящих потоков для выработки электроэнергии в газовой турбине. Предварительная оценка показала, что можно компенсировать до 30% электрической энергии, необходимой для осуществления плазмохимического процесса за счет использования тепла отходящих потоков. Представленный термодинамический анализ позволил установить связь между параметрами термодинамического равновесия и составом многокомпонентной смеси, а также определить оптимальные массовые отношения перерабатываемых отходов и плазмообразующих газифицирующих агентов для проведения экспериментальных исследований плазмохимической конверсии отработанных горюче-смазочных и охлаждающих жидкостей. Для всесторонней оценки процесса плазмохимической переработки отходов была сделана сравнительная экономическая оценка условного ущерба от выбросов исходных отработанных горюче-смазочных и охлаждающих жидкостей и сернокислотного способа их регенерации по отношению к плазмохимической конверсии. Полученные результаты свидетельствуют о том, что экологическая опасность от продуктов плазмохимической конверсии во много раз ниже, чем от неутилизированных отработанных горюче-смазочных и охлаждающих жидкостей и даже от их традиционной серно-кислотной регенерации. Показано, что ущерб от серно-кислотной регенерации отходов в 1790 раз больше, чем от их комплексной плазмохимической переработки
Библиографические ссылки
(1). Razina GN, Tsekov OO, Ushyin NS (2012) High tempe mater p. 16:189–212. Crossref
(2). PROJECTANT - site of Kazakhstan designers (2013) The fate of waste oil: a view from Kazakhstan. Processed oils, lubricants
and prospects for their disposal [Sud’by otrabotannogo masla: vzglyad iz Kazakhstana. Obrabotannyye masla, smazochnyye materialy i perspektivy ikh utilizatsii] URL (In Russian)
(3). Success - Success. Business edition of top executives (2011) Dushkina Yu.N., Mustafina V.V., Demidova Z.N. 22 billion tons of waste is under our feet, 7 billion tons of which are toxic. [Dushkina YU.N., Mustafina V.V., Demidova Z.N. 22 mlrd. tonn otkhodov u nas pod nogami, 7 mlrd. tonn iz nikh – toksichny.] URL
(4). Online edition Dialog (2019) More than 100 thousand tons of old tires, batteries and oils were recycled in the Republic of Kazakhstan [V RK pererabotali boleye 100 tysyach tonn starykh shin, akkumulyatorov i masel] URL
(5). Razina GN, Tsekov OO (2013) Chemical Industry Today 8:37–43. (In Russian)
(6). Razina GN, Tsekov OO, Mosse AL, Nikonchuk AN (2014) Plasma-chemical conversion of used lubricants in a laboratory facility
[Plazmokhimicheskaya konversiya otrabotannykh smazochnykh materialov v laboratornoy ustanovke] Materials of the International Scientific and Technical Conference «Energy Efficiency - 2014», Minsk, Belarus, P.104–106. (in Russian)
(7). Mossé AL, Gorbunov AV, Galinovskii AA, Savchin VV, Lozhechnik AV (2008) Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 8:
–658. Crossref
(8). Messerle VE, Mosse AL, Ustimenko AB (2018) Waste Management. 79:791–799. Crossref
(9). Gorokhovski M, Karpenko EI, Lockwood FC, Messerle VE, Trusov BG, Ustimenko AB (2005) Journal of the Energy Institute 78:157–171. Crossref
(10). Messerle V., Ustimenko A., Lavrichshev O., Slavinskaya N., Sitdikov Z. DETRITUS (Multidisciplinary Journal for Waste Resources & Residues). 12:62–72.
(11). Messerle VE, Mossé AL, Ustimenko AB, Slavinskaya NA, Sitdikov ZhZh (2020) Journal of Engineering Physics and Thermophysics.
:987–997. Crossref
(12). Messerle VE, Mosse AL, Ustimenko AB, Savchin VV (2019) Method for plasma thermal processing of medico-biological and other waste and device for its implementation [Sposob plazmotermicheskoy pererabotki mediko-biologicheskikh i drugikh otkhodov i ustroystvo dlya yego osushchestvleniya] // Patent ot the Republic of Kazakhsta No. 34093.
(13). Korbin VS (Editor) (1995) Industrial and Residential Wastes: Ways of Treatment and Recycling. Analytical reviews. Ecology series. [Munitsipal’nyye i promyshlennyye otkhody: sposoby obezvrezhivaniya i vtorichnoy pererabotki. Analiticheskiye obzory. Seriya Ekologiya.] Issue 39. State Public Library for Science and Technology SB RAS: Novosibirsk, Russian Federation. ISBN 5-7623-0863-4 (in Russian)
(14). Lotosh VE (2007) Recycling of environmental waste. [Pererabotka otkhodov prirodopol’zovaniya.] POLYGRAPHIST: Yekaterinburg, Russian Federation. ISBN 5-88425-216-1 (in Russian)
(15). Karengin AG (2009) Plasma Processes and Technologies. [Plazmennyye protsessy i tekhnologii] Publishing House of Tomsk Polytechnic Universit: Tomsk, RF 144 p. (in Russian)
(16). Pang Y, Bahr L, Fendt P, Zigan L, Will S, Hammer T, Baldauf M, Fleck R, Müller D, Karl J (2018) Energies. 11:1302–1326. Crossref
(17). Mourão R, Marquesi AR, Gorbunov AV, Filho GP, Halinouski AA, Otani C (2015) IEEE Transactions on Plasma Science. 43:3760-3767. Crossref
(18). Zhovtyansky VA, Petrov SV, Lelyukh YuI, Nevzglyad IO, Goncharuk YuA (2013) IEEE Transactions on Plasma Science. 41:3233-3239. Crossref
(19). Bratsev AN, Popov VE, Rutberg AF, Shtengel’SV (2006) High Temperature. 44:823-828. Crossref
(20). An’shakov AS, Faleev VA, Danilenko AA, Urbakh EK, Urbakh AE (2007) Thermophysics and Aeromechanics. 14:607–616. Crossref
(21). Heberlein J, Murphy AB (2008) Journal of Physics D: Applied Physics. 41:053001. Crossref
(22). Youngchul Byun, Moohyun Cho, Soon-Mo Hwang, Jaewoo Chung (2012) Thermal Plasma Gasification of Municipal Solid Waste (MSW), Gasification for Practical Applications, Dr. Yongseung Yun (Ed.). ISBN: 978-953-51-0818-4. Crossref
(23). Matveev IB, Serbin SI, Washchilenko NV (2016) IEEE Transactions on Plasma Science 44 (12): 2960-2964. Crossref
(24). Zhang Q, Dor L, Fenigshtein D, Yang W, Blasiak W (2012) Applied Energy. 90: 106–112. Crossref
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
