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
30003500° 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 12 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.
|