„Termohidrodinaminių procesų tyrimas vandens garo plazmoje ir jos taikymas organinių medžiagų konversijai“

Autorius, institucija: Andrius Tamošiūnas, Lietuvos energetikos institutas

Mokslo sritis, kryptis: Technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija

Su disertacija susipažinti galima  KTU (K. Donelaičio g. 20, Kaunas) ir LEI bibliotekose.

Mokslinis vadovas – dr. Vitas VALINČIUS (Lietuvos energetikos institutas, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija – 06T).

Energetikos ir termoinžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo taryba:

prof. habil. dr. Gintautas MILIAUSKAS (Kauno technologijos universitetas, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija – 06T) – pirmininkas,

doc. habil. dr. Algirdas KALIATKA (Lietuvos energetikos institutas, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija – 06T),

prof. dr. Juozas PADGURSKAS (Aleksandro Stulginskio universitetas, technologijos mokslai, mechanikos inžinerija – 09T),

prof. dr. Liudas PRANEVIČIUS (Vytauto Didžiojo universitetas, fiziniai mokslai, fizika – 02P),

prof. habil. dr. Eugenijus UŠPURAS (Lietuvos energetikos institutas, technologijos mokslai, energetika ir termoinžinerija – 06T).

Anotacija:

Didėjant iškastinio kuro ir iš jo gaunamų medžiagų poreikiui, didėja su jo vartojimu susijusios problemos: teršalų patekimas į atmosferą, sąvartynų ploto didėjimas ir t. t. Todėl būtina kurti naujas technologijas, užtikrinančias švaresnį ir efektyvesnį energijos generavimą, tenkinant aplinkosaugos reikalavimus bei mažinant priklausomybę nuo smarkiai senkančių iškastinio kuro išteklių. Viena tokių technologijų yra plazminė konversija, pasižyminti ypatingai aukštu nukenksminimo efektyvumu (99,99 %), aukšta temperatūra (2000–3500 K), nedidelių gabaritų įrengimais, greitu proceso paleidimu ir sustabdymu ir yra ekologiškai švaresnis nei tradiciniai apdorojimo metodai.
Šiam darbui apibrėžtas tikslas – išnagrinėti termohidrodinaminius procesus vykstančius vandens garo plazmos generatoriaus elektros lanko išlydžio kameroje ir plazmos sraute bei ištirti vandens garo plazmos sąveiką su skaidomomis organinėmis medžiagomis, įvertinant energijos sąnaudas ir proceso efektyvumą.
Darbe sukaupta informacija yra reikšminga projektuojant atmosferinio slėgio vandens garo plazminius generatorius ir plazmocheminius reaktorius, skirtus įvairios kilmės organinėms medžiagoms neutralizuoti ir konversijai, parenkant reikiamus plazmos generatoriaus darbo parametrus optimaliai proceso eigai užtikrinti, papildomai atsižvelgiant į lyginamąsias energijos sąnaudas.

Annotation:

Due to limited fossil fuel reserves, crude-oil price variations and international regulations on emissions, the use of new and renewable energy sources has received significant attention. Therefore, one of the most promising technologies, which enables to solve several problems, such as environmental pollution, efficient hazardous waste treatment and energy/fuel generation, could be plasma technology.
The main goal of the thesis was to design water steam plasma torch for organic waste treatment and investigate thermo-hydro-dynamic processes inside its arc discharge chamber and generated plasma stream.
In the thesis, the interaction between the steam, electric arc and electrodes of the plasma torch during the generation process of a low-temperature thermal plasma stream at atmospheric pressure was investigated; the mechanism of heat transfer in the arc discharge channel of the plasma torch was examined; the efficient organic waste treatment method using thermal plasma technology was implemented.
The results obtained in the thesis are useful to design water steam plasma torches operating at atmospheric pressure with completely different unique physical properties as water steam is involved to form plasma. Furthermore, the results are of significant value regarding the engineering of plasma-chemical reactors for the organic waste treatment as well as for determining the main parameters of the treatment process, including calculations on process efficiency and energy expenditure.