Основной задачей, решаемой при утилизации вторичных материалов, является определение спектра химических соединений, образующихся в результате реакций утилизации, а также количества появляющихся веществ. На вопрос, какие образуются вещества, однозначный ответ дает термодинамика. Существуют различные способы термодинамических расчетов, пакеты вычислительных программ, которые позволяют определить все возможные соединения, которые должны образоваться в заданных условиях. Кроме того, термодинамика позволяет найти, какие количества каждого из этих веществ должны существовать в условиях полного равновесия, т.е. когда все вещества имеют возможность контакта друг с другом в течение неограниченного времени. Если же время процесса (процесса утилизации) ограничено, как это всегда бывает при использовании реальных технологий, количество продуктов происходящих реакций зависит не только от термодинамических условий, но и от скоростей происходящих процессов. Ограниченное время пребывания исходных веществ в зоне прохождения реакций может не позволить установится равновесному состоянию.Рассмотрим задачу, которая возникает при исследовании возможностей утилизации хлорсодержащего пестицида дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) в доменных печах. Термодинамическое моделирование процессов утилизации ДДТ выполнено в работе [1]. Оно показало, что при вдувании 1 моля ДДТ на 1 т чугуна через фурмы доменной печи в результате различных химических процессов образуются газообразные соединения хлора - HCl и хлориды щелочных металлов (К и Na) в количестве 2,78 моль/т (HCl) и 2,22 моль/т (хлориды щелочных металлов - [Me_щ ]). Термодинамические расчеты свидетельствуют, что при прохождении этих газов через шахту доменной печи при достижении горизонтов с температурой ниже 1100 °С хлорид водорода становится неустойчивым, и весь хлор должен содержаться в хлоридах калия и натрия.
展开▼
