Բնական գազի (մեթանի) այրման նորարարական տեխնոլոգիա առանց արտանետումների եւ լրացուցիչ էներգիայի օգտագործման

«Նոյյան տապան» հիմնադրամը ներկայացնում է նորարարական-բեկումնային տեխնոլոգիաներ՝  ուղղված  այրման վնասակար արգասիքները մթնոլորտ դուրս նետելու փոխարեն դրանցից օգտակար քիմիական նյութեր ստանալուն ինչպես նաեւ  ածխաջրածինային վառելիքի խնայողությանը։

Հիմնադրամն ունի մշակումներ բնական գազի եւ այլ ածխաջրածինների այրման արգասիքները այլ օգտակար նյութերի, այդ թվում հեղուկ վառելիքի  փոխարկելու, այրվող վառելիքը էապես խնայելուն ուղղված մի շարք նորարարական եւ բեկումնային սեփական տեխնոլոգիաներ, որոնք պատրաստվում են շուկա մտնել։

 Ա-6 համակարգ

 Ա-6 տեխնոլոգիաների շղթան նախատեսված է բնական գազի (մեթանի)  այրման ժամանակ այրվող գազի 35-45% խնայման եւ այդ այրումից առաջացած ծխագազերի փոխարկմանը ադյունաբերության եւ տնտեսության մեջ պահանջված քիմիական նյութերի։ Գործում է առանց այդ նպատակով լրացուցիչ էներգիայի ծախսումների։

Ա-6 համակարգը բնական գազի (մեթանի) այրման հիման վրա կառուցված տեխնոլոգիաների շղթա է, որն ընդհանրապես բացառում է արտանետումնեը դեպի մթնոլորտ եւ հնարավորություն է տալիս նպատակային ջերմային էներգիան ստանալ 35-45% ավելի քիչ մեթան ծախսելով, բացի դրանից ստանալով մի շարք քիմիական օգտակար նյութեր, այդ թվում ջրածին  (H₂), ազոտ (N₂), ազոտական թթու (HNO₃), մեթանոլ (CH₃OH) եւ այլն…

Ա-6 տեխնոլոգիական շղթայի  բոլոր հանգույցներ են, կարող են կիրառվել տարբեր տեխնոլոգիական շղթաներում՝ տարբեր նպատակներով։ Դրանց մեջ առկա են ընկերության կողմից մշակված նորարարություններ, սինթեզված նոր կատալիզատորներ, որոնց օգտագործումն է, որ նկարագրված պրոցեսները դարձնում հնարավոր եւ տնտեսապես շահավետ։

Ա-6 համակարգի կիրառումը խիստ նպատակահարմար է մեծ թվով երկրների համար. ե՜ւ այնտեղ, որտեղ քարածխի այրման հետեւանքով արդեն ստեղծվել է մարդկանց առողջության համար խիստ վտանգավոր էկոլոգիական իրավիճակ (օրինակ՝ Չինաստան, Ռուսաստան եւ այլն), եւ այն երկրներում, որոնք ունեն քարածխի պաշարներ եւ ավտոմեքենաների այլընտրանքային  վառելիքի՝ էժան մեթանոլի եւ ջրածնի կարիք։

Համակարգի աշխատանքը

Ինչպես երեւում է սխեմայի վրա, տեխնոլոգիական շղթան սկսվում է բնական գազի (մեթանի) պարզ այրումով վառարանում, որում օգտակար աշխատանք կատարող շրջանառվող ջրի համակարգից բացի [13], տեղադրված են նաեւ «Արրատա»-ի  նորարարական Ա-6 համակարգի համար անհրաժեշտ տեխնոլոգիական մի քանի հանգույցներ՝ [1], [3], [5], [7], [15]։

Երբ բնական գազը վառարանում այրվում է՝ կատարելով իր նպատակային աշխատանքը, այն է՝ տաքացնել սպառողի կարիքների համար նախատեսված շրջանառվող ջուրը [13], տաքացնում է նաեւ վառարանում գտնվող Առաջին[1] եւ Տասնհինգերրորդ[15] հանգույցները:  Տասնհինգերրորդ[15] հանգույցում առաջանում են ջրային գոլոշրիներ, որոնք որոշակի հարաբերությամբ միանալով դեպի այրիչ գնացող մեթանի հետ՝ մտնում են Առաջին հանգույցը [1]։

Առաջին հանգույցը [1] Ա-6  տեխնոլոգիական շղթայի առաջին հանգույցն է, որտեղ ընկերության կողմից մշակված եւ սինթեզված նորարարական կատալիզատորի եւ վառարանի ջերմությամն մի փոքր մասի հաշվին՝ մեթանը եւ ջրային գոլորշիները փոխարկվում են այրվող գազերի միախառնուրդի (CO, H₂, C₂H₄, C₂H_2, ) եւ գնում են այրիչ։ Այրման ընթացքում առաջացած ծխագազերը պոմպի միջոցով մղվում են դեպի Երկրորդ հանգույց [2]։

Երկրորդ հանգույցը [2] մտնող ծխագազերը բաժանում է երկու մասի։ Առաջին ուղղությամբ գնում են ազոտը (N₂), ազոտի մոնօքսիդը (NO), իսկ երկրորդ ուղղությամբ՝  ածխածնի երկօքսիդը (CO₂) եւ ջրի գոլորշիները (H₂O)։ Վերջիններս մղվում են դեպի Երրորդ հանգույց [3] (Արրատա բաժանարար)։

Երրորդ հանգույցը [3]՝ (Արրատա բաժանարար) Ա-6 համակարգի ամենակարեւոր հանգույցն է, որտեղ կիրառված բեկումնային նորարարություների շնորհիվ, վառարանի այրումից առաջացած ջերմային էներգիաայի մի մասի եւ ընկերության ստեղծած նորարարական մեկ այլ կատալիզատորի օգտագործմամբ՝ ածխածնի երկօքսիդը (CO₂) տրոհվում է ածխածնի մոնօքսիդի (CO) եւ թթվածնի (O₂):  Այս գազերի խառնուրդը ջրային գոլորշների (H₂O) հետ միասին մուտք է գործում Չորրորդ հանգույց [4]։

Չորրորդ հանգույցը [4] «Արրատա» ընկերության կողմից մշակած մեմբրանային զտիչ է, որը տարանջատում է թթվածինը (O₂) եւ ուղարկում այն դեպի այրման խցիկում գտնվող  Յոթերորդ [7] հանգույց,  իսկ ածխածնի մոնօքսիդը (CO) եւ ջրային գոլորշիները (H₂O) ուղարկում է դեպի այրման խցիկում գտնվող Հինգերորդ հանգույց [5]։

Հինգերորդ հանգույցը [5] իր մեջ մղված ածխածնի մոնօքսիդը (CO) եւ ջրային գոլոշները(H₂O), այդ թվում անհրաժեշտության դեպքում Տասնհինգերորդ հանգույցի[15] միջոցով ստացվող ջրի լրացուցիչ գոլորշին (H₂O), փոխարկում է ածխածնի երկօքսիդի (CO₂)  եւ ջրածնի (H₂), որոնք մղվում են դեպի Վեցերորդ հագույց [6]։ Այս ամենը հնարավոր է դառնում ընկերության կողմից մշակված մեկ այլ նորարարական կատալիզատորի եւ գազի այրումից ստացվող ջերմության շնորհիվ։

Վեցերորդ հանգույցում [6], որն իրենից ներկայացնում է մեմբրանային բաժանարար, ածխածնի երկօքսիդը (CO₂) եւ ջրածնը (H₂) բաժանվում են միմյացից։  Ջրածինը կարելի է օգտագործել ըստ հայեցողության, կուտակելով բալոններում կամ այրել վառարանում, մի մասը ուղղելով դեպի Տասներկուերորդ հանգույց [12]՝ մեթանոլ ստանալու նպատակով։ Ածխածնի երկօքսիդի (CO₂)  մի մասը պոմպի միջոցով մղվում է դեպի Երրորդ հանգույց [3] (Արատտա բաժանարար)՝ կրկին համակարգի պրոցեսներին մասնակցելու համար, իսկ մյուս մասը մղվում է դեպի Տասներկուերորդ հանգուց [12]՝ մեթանոլ ստանալու նպատակով։

Յոթերորդ հանգույցում [7] Երկրորդ հանգույցից [2] ստացված  ազոտը (N₂), ազոտի մոնօքսիդը (NO) եւ ծծմբի երկօքսիդը (SO₂)-ը հատուկ մեկ այլ նորարարական կատալիզատորի միջոցով միանալով Չորրորդ հանգույցում [4] ստացվող թթվածինի հետ՝ փոխարկվում եւ տարանջատվոմ են միմյանցից։ Տարանջատված ազոտը (N₂) եւ փոխարկված ազոտի երկօքսիդը (2NO₂)  մղվում են դեպի  Իններորդ հանգույց [9]։

Իններորդ հանգույցը [9] նախատեսված է ազոտ եւ ազոտական թթու ստանալու համար։ Այստեղ ազոտը (N₂), տարանջատվում է ազոտի երկօքսիդից (2NO₂) եւ դուրս է գալիս համակարգից։ Ազոտը կարելի է մղել բալոնների մեջ եւ օգտագործել։ Իսկ 2NO₂-ը, այս հանգույցում միանալով ջրին, առաջացնում է ազոտական թթու (HNO₃), որը կարելի է պահեստավորել։

Տասնմեկերորդ հանգույցում [11] Չորրորդ հանգույից [4] դուրս եկող ջրային գոլորշիներից անջատված CO-ի մի մասը մղվում դեպի Տասներկուերորդ հանգույց [12]։

Տասներկուերորդ հանգույցում [12] CO-ն՝ միանում է ջրածնի հետ եւ առաջանում է մեթանոլ (CH₃OH), որը կարելի է պահեստավորել եւ օգտագործել որպես հեղուկ վառելիք։

* * *

Մեկ անգամ եւս նշենք, որ բոլոր այս պրոցեսները տեղի են ունենում վառարանի ուղղակի օգտակար աշխատանքի՝ սպառողին անհրաժեշտ տաք ջրի կամ ջրային գոլորշու արտադրության  հետ զուգահեռ, ինչը կարող է օգտագործվել ջերմաէլեկտրակայաններում, բնակելի կամ արտադրական տարածքները ջեռուցելու, ջերմոցների կամ ցանկացած այլ նպատակի համար [14]։

Այս տեխնոլոգիական շղթայի շնորհիվ էներգետիկ նպատակներով այրվող բնական գազի քանակը կրճատվում է 35-45%, այրումը դառնում է բացարձակապես անվնաս շրջակա միջավայրի համար, քանի որ արտանետումներ պարզապես չկան, իսկ ստացված քիմիական նյութերից (ջրածին (H₂), ազոտ (N₂), ազոտական թթու (HNO₃), մեթանոլ (CH₃OH)) առանձնապես ջրածինը եւ մեթանոլը մեծ պահանջարկ ունեն արդյունաբերության եւ էներգետիկայի մեջ։