 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
148
лейкемией среди пострадавших от атомных взрывов стало катастрофически расти. После
Чернобыльской аварии недоверие к радиации переросло в настоящую ядерную истерию.
Таким образом, если в начале XX в. люди упорно не хотели видеть вреда от облучения, то в
конце его стали боятся радиации даже тогда, когда она не представляет собой реальной опасности.
Причина обоих явлений одна – человеческое невежество. Можно только надеяться, что в
следующем веке человечество научится придерживаться золотой середины и обращать знания о
природных явлениях себе во благо.
6.9. Перспективные химические процессы
Плазмохимические процессы
Плазмохимические процессы протекают в слабоионизированной, или низкотемпературной
плазме, при температуре от 1000 до 10 000° С. Такие процессы характеризуются возбужденным
состоянием ионизированных и неионизированных частиц, столкновения которых приводят к
очень высокой скорости химических реакций.
В плазмохимических процессах скорость перераспределения химических связей между
реагирующими частицами очень высока: длительность элементарных актов химических
превращений составляет около 10
-13
с при почти полном отсутствии обратимости реакции. Такая
скорость в обычных заводских реакторах из-за обратимости снижается в тысячи и миллионы раз,
поэтому плазмохимические процессы высокопроизводительны.
Производительность метанового плазмохимического реактора – плазмотрона крохотных
размеров (длиной 65см и диаметром 15см) – составляет 75т ацетилена в сутки. По
производительности такой плазмотрон не уступает огромному заводу. В реакторе при температуре
3000–3500° С за одну десятитысячную долю секунды около 80% метана превращается в ацетилен.
Степень использования энергии достигает 90– 95%, а энергозатраты составляют не более 3 кВт.ч
на 1 кг ацетилена. В то же время в паровом реакторе пиролиза метана энергозатраты вдвое
больше.
В последнее время разработан эффективный способ связывания атмосферного азота
посредством плазмохимического синтеза оксида азота, который гораздо экономичнее
традиционного аммиачного способа. Создана плазмохимическая технология производства
мелкодисперсных порошков – основного сырья для бурно развивающейся порошковой
металлургии. Разработаны плазмохимические методы синтеза карбидов, нитридов,
карбонитридов таких металлов, как титан, цирконий, ванадий, ниобий и молибден, при
сравнительно небольших энергозатратах – 1–2 кВт. ч на 1кг готовой продукции.
Плазмохимические способы промышленного производства многих видов химической продукции
отличаются высокой производительностью при сравнительно небольших затратах энергии.
В 70-х годах XX в. созданы плазмохимические сталеплавильные печи, производящие
высококачественный металл. Именно таким печам принадлежит будущее электрометаллургии. В
результате ионно-плазменной обработки можно сформировать, например, пористый рельеф на
ровной поверхности (см. рис. 6.10). Ионно-плазменная обработка рабочей поверхности
инструментов позволяет увеличить их износостойкость в несколько раз. В результате подобной
обработки можно сформировать, например, пористый рельеф на ровной поверхности (см. рис.
6.10). Ионно-плазменное напыление в вакууме широко применяется для формирования элементов
микронных размеров современных интегральных схем микроэлектроники.