Avantages du plasma à arc électrique à vapeur pour la gazéification des déchets par plasma et diverses applications technologiques
| Avantages du plasma à arc électrique à vapeur
- Composition du plasma. Le plasma de vapeur se compose uniquement d'hydrogène et d'oxygène, les deux composants sont des réactifs actifs dans les réactions d'oxydoréduction.
- Il n'y a pas de ballast, contrairement au plasma d’air qui est constitué de près de 78% d’azote.
- Température extrêmement élevée.
La température du jet de plasma est capable de détruire tous les matériaux organiques et biologiques, de détruire les poisons les plus toxiques, d’évaporer les composants inorganiques les plus réfractaires et de réduire considérablement le volume des déchets en général.
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Avantages du plasma à arc électrique à vapeur
- Composition du plasma. Le plasma de vapeur se compose uniquement d'hydrogène et d'oxygène, les deux composants sont des réactifs actifs dans les réactions d'oxydoréduction.
- Il n'y a pas de ballast, contrairement au plasma d’air qui est constitué de près de 78% d’azote.
- Température extrêmement élevée.
La température du jet de plasma est capable de détruire tous les matériaux organiques et biologiques, de détruire les poisons les plus toxiques, d’évaporer les composants inorganiques les plus réfractaires et de réduire considérablement le volume des déchets en général.
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- Une forte enthalpie.
L’enthalpie du plasma est supérieure à celle de l’azote, de l’oxygène et de nombreux autres gaz et mélanges de gaz ; seule l’enthalpie de l’hydrogène la dépasse.
- La transportabilité élevée de la vapeur d'eau - avec la pyrolyse de vapeur à haute température dans tout le volume du réactif est établi le même régime de température et de concentration.
- Le processus de gazéification par plasma à vapeur n'est pas influencé par l'humidité des déchets traités.
- Pas de danger d’explosions.
Contrairement au plasma hydrogène, le plasma à vapeur est non explosif.
- La disponibilité des matières premières.
La matière première est l'eau naturelle H2O, ce qui explique pourquoi le plasma à vapeur est moins cher que les autres variétés de plasma.
- Ecologique.
a) En interaction avec des matériaux contenant du chlore, le plasma à vapeur ne forme pratiquement pas de dioxines, qui sont l'une des substances les plus toxiques.
b) Le plasma à vapeur assure une récupération complète du carbone à partir des déchets (à une température de conversion de vapeur supérieure à 900 °C, il n'y a pas de carbone d'équilibre dans le système), tandis que dans tous les processus de combustion, il reste dans le résidu solide jusqu'à 30% de carbone.
c) Avec la gazéification par plasma à vapeur, il n'y a pas d'oxydes d'azote dans les gaz résiduaires. La présence d'hydrogène introduit dans le volume de réaction par le plasma à vapeur inhibe les réactions de formation de soufre gazeux et de phosphore et de chlore libre, c'est-à-dire de gaz qui sont difficiles à éliminer dans le nœud de purification de gaz. Lors d’un manque d'oxydant et en présence de métaux tels que Ca, Mg, Na, vous pouvez obtenir la liaison du soufre et du phosphore dans le réfractaires et les transférer dans la phase condensée, et le chlore est lié dans HCl et ensuite retiré de la phase gazeuse dans le système de traitement du gaz.
- Produit de gazéification par plasma de haute qualité-synthèse de gaz (СО+Н2) et résidu solide :
a) la plus grande propriété calorifique (teneur maximale en hydrogène et absence de composants de ballast sous forme d'azote, de СО2, etc.) est de 2 800 kJ/kg.
b) Le nombre maximal de monoxide-hydrogène est &=Н2/СО.
c) Le gaz de synthèse peut être utilisé quand c’est nécessaire (il peut être utilisé immédiatement, stocké pour une utilisation ultérieure, transporté à un consommateur éloigné, il peut servir de carburant pour produire de l'électricité, il peut être une matière première pour produire du carburant synthétique) : le gaz de synthèse peut rendre le processus de recyclage des déchets non volatile.
d) Le résidu solide est neutre sous forme de scories de verre qui peut être utilisé dans la construction. Le rapport entre le poids du résidu solide et le poids du matériel de départ des déchets est de 1:400.
- Les coûts énergétiques calculés pour obtenir une unité de carburant conditionnel avec une valeur calorifique de 7000 kcal / kg sont minimes par rapport au plasma d'oxygène et d'air.
- Il existe des moyens de réduire les coûts énergétiques :
Pour générer de l'électricité, utiliser l'équipement de la turbine à gaz combiné à l’équipement de la turbine à vapeur.
- La torche à plasma est une source de chauffage indépendante qui permet de contrôler le processus de gazéification pendant le changement de la composition des déchets.
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COMPARAISON DES TECHNOLOGIES EXISTANTES :
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