Визначення можливості використання холодної плазми для окислення атмосферного азоту в оксиди нітрогену та вплив речовин-активаторів на процес
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.293873Ключові слова:
молекулярний азот, пряме окислення, холодна плазма, оксиди нітрогену, нітратна кислота, плазматрон, речовина-активатор, перекис воднюАнотація
Проведено дослідження процесу окиснення молекулярного азоту високоенергетичними окисниками, такими як пара нітратної кислоти, продукти термолізу нітратної кислоти та гідроген пероксид, в потоці холодної плазми. Для впровадження процесу отримання нітратної кислоти з атмосферного повітря за допомогою репродуктивної технології (метод Захарова), запропоновано конструкція реактора для отримання оксидів нітрогену шляхом прямого окиснення азоту в потоці холодної плазми. При цьому було запропоновано використання ефекту отримання оксидів азоту в повітряній суміші з парами азотної кислоти (ефект Караваєва) та при термічному розкладанні перекису водороду з азотом атмосферного повітря (ефект Нагієва). Встановлено ефективність використання холодної плазми для окиснення атмосферного азоту, що підтверджується отриманими залежностями. Показано, що кількість оксидів нітрогену, які утворюються, залежіть від ефективності формування стабільного потоку ОН- радикалів в потоці плазми. Також виявлено, що кількість оксидів нітрогену залежить від параметрів плазмогенератору, складу рідини використовуваної в пальнику та обсяг подачі повітря.
Виявлено вплив нітратної кислоти, перекису водню, спиртів в якості активаторів процесу окиснення атмосферного азоту в високоенергетичному полі. Визначено, що при порівнянні трьох речовин-активаторів, які при своєму розкладанні здатні утворювати ОН- радикали, саме перекис водню є найбільш перспективною речовиною-активатором для здійснення процесу окислення атмосферного азоту в потоці плазми.
Кількість оксидів нітрогену, що утворюється в області холодної плазми, майже не залежить від витрати реакційної суміші через реактор і залишається майже незмінною в широкому діапазоні зміни витрат від 30 до 3000 л/год
Посилання
- Nagiev, T. M. (1985). Sopryazhennye reaktsii okisleniya perekis'yu vodovoda. Uspehi himii, 54 (10), 1654–1673.
- Nagiev, M. F., Nagiev, T. M., Aslanov, F. A., Bayramov, V. M., Iskenderov, R. A. (1973). Svyazyvanie azota v vide ego zakisi. DAN SSSR, 213 (5), 1096–1098.
- Karavaev, M. M., Matyshak, V. A. (1998). Geterogenno-kataliticheskoe okislenie azota parami azotnoy kisloty. Himicheskaya promyshlennost', 9, 537–542.
- Zaharov, I. I. (2012). Kvantovo-himicheskoe issledovanie vozmozhnosti foto-himicheskoy aktivatsii molekulyarnogo azota. Teoreticheskaya i eksperimental'naya himiya, 48 (3), 191–195.
- Zakharov, I. I., Ijagbuji, A. A., Tselishtev, A. B. et al. (2014). Ecologically pure technology for the direct oxidation of molecular nitrogen to nitric acid. Advances in Quantum Systems Research, 253–272.
- Crowley, J. N., Carl, S. A. (1997). OH Formation in the Photoexcitation of NO2 beyond the Dissociation Threshold in the Presence of Water Vapor. The Journal of Physical Chemistry A, 101 (23), 4178–4184. doi: https://doi.org/10.1021/jp970319e
- Tselishchev, A., Loriya, M., Boychenko, S., Kudryavtsev, S., Laneckij, V. (2020). Research of change in fraction composition of vehicle gasoline in the modification of its biodethanol in the cavitation field. EUREKA: Physics and Engineering, 5, 12–20. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001399
- Zakharov, I. I. (2012). Quantum Chemistry of Nitric Acid: Electronic Structure and Reactivity of its Decomposition Products. Advances in Chemistry Research, 16, 1–51.
- Minaev, B. F., Zakharov, I. I., Zakharova, O. I., Tselishtev, A. B., Filonchook, A. V., Shevchenko, A. V. (2010). Photochemical Water Decomposition in the Troposphere: DFT Study with a Symmetrized Kohn–Sham Formalism. ChemPhysChem, 11 (18), 4028–4034. doi: https://doi.org/10.1002/cphc.201000440
- Zaharov, I. I., Loriya, M. G., Tselishchev, A. B. (2013). Struktura intermediata NOO-N=N-OON pri aktivatsii N2 perekis'yu vodoroda. Kvantovo-himicheskie DFT raschety. Zhurnal strukturnoy himii, 54 (1), 17–24.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Viktor Slobodyanyuk, Andrii Kuzmenko, Serhii Kudriavtsev, Olexii Tselishchev, Maryna Loriia
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
