В России разработали «чудо-аппарат»: он ускорит производство топлива на 30%
Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета разработали новый тип реактора для получения так называемого синтез-газа — это смесь водорода и оксида углерода, вырабатываемая из углеродсодержащего сырья, из которого потом получается самая разная продукция, включая топливо, пластмассы и лекарства.
В настоящее время реактор для получения синтез-газа представляет собой установку, в которой располагаются реакционные и теплообменные трубки. В первых трубках размещён катализатор в виде металлокерамических гранул для ускорения процесса синтеза. Вторые же необходимы для отвода вырабатываемого в ходе работы установки тепла. Углеводородное сырьё, проходя через катализатор, вступает с ним в реакцию, производя тот самый синтез-газ.
Ключевая проблема существующих установок заключается в неравномерном распределении тепла в слоях катализатора: у стенок трубок он прогревается намного сильнее, нежели в центре. Это снижает качество конечной продукции и коэффициент полезного действия.
Аппарат, разработанный отечественными специалистами, имеет конструкцию, где слои катализатора чередуются со слоями сферических металлических частиц. Благодаря последним тепло намного быстрее проникает внутрь трубки, обеспечивая равномерное нагревание всего катализатора.
«Наше устройство для получения синтез-газа содержит реакторную камеру – полый цилиндр, внутри которого установлены 30 каналов (трубок) увеличенного диаметра и система нагрева, представляющая собой центральную трубу с отверстиями для выхода тепла. Сами каналы заполнены с чередованием слоев катализатора (никель с керамикой) и слоя металлических шариков. Такая конструкция обеспечивает одинаковый прогрев и повышение производительности реактора на 30%», – рассказывает Николай Кондрашов, главный инженер проектов ПНИПУ.
Установка функционирует следующим образом: углекислый газ и водяной пар под давлением подаётся в центральную трубку, после чего поджигаются, чтобы обеспечить нагрев стенок до температуры 900°С. На следующем этапе в реакционные трубки закачивают углеводородное сырье, которое проходит через слои металлических частиц, образуя смесь водорода и оксида углерода. На выходе получается синтез-газ.
Проведённые тесты на одном из объектов атомной отрасли доказали эффективность новой установки, созданной за стенами ПНИПУ. Авторы проекта уже получили патент на своё изобретение.