ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Плазмохимические процессы из "Общая химическая технология" При сильном нагревании любого вещества наступает термическая ионизация, когда молекулы газа начинают разлагаться на составляющие их атомы, которые затем превращаются в ионы (рис. XVI. ). Таким образом, плазма — это частично или полностью ионизированный газ, содержащий заряженные частицы (свободные электроны и газовые ионы). [c.386] Ранее отмечалось, что температура является мощным фактором интенсификации химических процессов, поэтому можно ожидать, что в будущем, по мере совершенствования техники получения высоких температур, плазменные процессы будут находить широкое практическое применение. [c.387] Плазму условно разделяют на низкотемпературную (Т х 10 — 10 К) и высокотемпературную (Г л 10 —10 К). [c.387] Свойства высокотемпературной плазмы в настоящее время интенсивно исследуются, а промышленные методы ее получения только разрабатываются. Методы получения низкотемпературной плазмы достаточно разработаны, такая плазма уже используется в промышленности для получения отдельных химических продуктов. [c.387] Плазменные реакторы, в которых осуществляются химические процессы, состоят из трех основных элементов плазмотрона, реактора и закалочного устройства. На рис. XVI. 2 показаны схемы двух типов плазменных реакторов с прямоточными (рис. [c.387] Высокие скорости плазмохимических процессов (их продолжительность составляет 10 —10 с) позволяют уменьшить размеры промышленной аппаратуры. Например, для осуществления плазмохимического пиролиза метана плазменный реактор производительностью 25000 т/год-должен иметь диаметр 15 см и длину 65 см. [c.387] Плазмохимические процессы легко управляемы они хорошо моделируются и оптимизируются. В промышленном и полупромышленном масштабах реализованы многие плазмохимические процессы получение ацетилена и технического водорода из природного газа получение ацетилена, этилена и водорода из углеводородов нефти производство синтез-газа для получения винилхлорида получение пигментной двуокиси титана и других продуктов химической промышленности. [c.387] Рассмотрим в качестве примера плазменный метод получения азотной кислоты на основе атмосферного азота. [c.388] Существующие методы производства азотной кислоты окислением аммиака являются громоздкими и связаны с затратой при- оодного газа ценного углеводородного сырья, мировые запасы которого ограничены. Между тем окружающий нас воздух содержит азот и кислород, из которых состоит молекула окиси азота. Поэтому процесс получения окиси азота из воздуха с последующей переработкой ее в азотную кислоту (стр. 273) давно привлекает внимание исследователей. [c.388] Одна из возможных схем получения окиси азота следующая. Атмосферный воздух, сжатый в компрессоре, подогревается в теплообменнике до 1500—1700 К и поступает в плазменную печь. Полученный нитрозный газ при 3000—3300 К проходит далее в смеситель, где смешивается с циркулирующим нитрозным газом, охлаждается до 1700—1900 К и далее поступает в теплообменник. Здесь газ отдает тепло поступающему воздуху, охлаждается до 1100 К и затем подается в газовую турбину. Часть газа после турбины идет на абсорбцию, а остальное количество компрессором подается в систему в качестве циркуляционного газа. [c.388] При получении окиси азота из аммиака общие затраты энергии на производство аммиака и окиси азота составляют около 8 МВт-ч-т Ожидается, что при прямом синтезе окиси азота под, давлением 3 МПа по схеме, изображенной на рис. XVI. 3, затраты энергии будут также около 8 МВт-ч-т , что позволяет сравнивать этот метод с аммиачным. Однако, есть все основания ожидать, что при дальнейшем усовершенствовании метод прямого синтеза будет экономичнее аммиачного за счет более полного использования тепла отходящих газов и интенсификации процесса [при температуре выше 3000 К реакция (а) протекает практически мгновенно]. [c.389] Вернуться к основной статье