[go: up one dir, main page]

RU2023107433A - METHOD AND DEVICE OF PLASMA-ARC ELECTROLYTIC CENTRIFUGAL CONVERSION FOR THE PRODUCTION OF METALS, NON-METALS AND ENERGY CARRIERS - Google Patents

METHOD AND DEVICE OF PLASMA-ARC ELECTROLYTIC CENTRIFUGAL CONVERSION FOR THE PRODUCTION OF METALS, NON-METALS AND ENERGY CARRIERS Download PDF

Info

Publication number
RU2023107433A
RU2023107433A RU2023107433A RU2023107433A RU2023107433A RU 2023107433 A RU2023107433 A RU 2023107433A RU 2023107433 A RU2023107433 A RU 2023107433A RU 2023107433 A RU2023107433 A RU 2023107433A RU 2023107433 A RU2023107433 A RU 2023107433A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
metals
production
plasma
circuit
Prior art date
Application number
RU2023107433A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2836519C2 (en
Inventor
Анатолий Евгеньевич Волков
Original Assignee
Ооо "Адирут"
Filing date
Publication date
Application filed by Ооо "Адирут" filed Critical Ооо "Адирут"
Priority to PCT/RU2024/050020 priority Critical patent/WO2024205452A1/en
Publication of RU2023107433A publication Critical patent/RU2023107433A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2836519C2 publication Critical patent/RU2836519C2/en

Links

Claims (25)

1. Способ плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования (ПДЭЦК) для производства металлов, неметаллов и энергоносителей, заключающийся в том, что нагреваемые в тигле реагенты, состоящие из химических соединений металлов руды, углеводородов и воды, перемещаемой по шахте, представляющих шихту, образующую падающий поток и далее, которая плавится за счет электродуги, горящей на электродах образующей плазму, запитанную от энергоустановки, электромагнитных полей, облучения потоками элементарных частиц, электролиза, диссоциации и центробежных сил вращения под действием тигельной турбины, ректификационной колонны, конденсационных стержней, шлюзовые затворы, а также электромагнитных полей соленоида, восстанавливаются в определенном объеме до металлов и шлаков, формируя слиток доскообразной формы, с образованием химических соединений в виде газов, которые в аппарате синтезируются в углеводородные продукты, отличающийся тем, что перед плавлением крупнокусковые руды и твердые углеводороды дробятся в воде до мелких частиц и смешиваются, образуя шихту, а жидкие и газообразные углеводороды в стехиометрическом составе добавляются к ней перед плавлением, поступая в зону горения плазмы, где образуется ванна расплава, в которой протекают химические реакции восстановления за счет углерода, водорода и монооксида углерода, которые усиливаются электролизом, а образующиеся газовые соединения образуют синтез-газ, из которого в аппарате синтезируют метанол, после восстановления металлов, ванна расплава в потоке плазмы сплошной струёй сливается во вращающуюся тигельную турбину, где произведенные реагенты под действием вращения в поле высокого тяготения разделяются по плотностям, формируя слиток в виде диска, обеспечивая по его объему сепарацию химических веществ, разделяя их по плотностям, где восстановленный металл смещается на периферийную поверхность диска, а шлаки смещаются к центру вращения. 1. A method of plasma-arc electrolytic centrifugal conversion (PAECC) for the production of metals, non-metals and energy carriers, consisting in the fact that reagents heated in a crucible, consisting of chemical compounds of metals of the ore, hydrocarbons and water, moved along the shaft, representing a charge, forming a falling flow and then, which melts due to an electric arc burning on the electrodes forming a plasma, powered by a power plant, electromagnetic fields, irradiation with flows of elementary particles, electrolysis, dissociation and centrifugal forces of rotation under the action of a crucible turbine, a rectification column, condensation rods, sluice gates, as well as electromagnetic fields of a solenoid, are reduced in a certain volume to metals and slags, forming a board-shaped ingot, with the formation of chemical compounds in the form of gases, which are synthesized in the apparatus into hydrocarbon products, characterized in that before melting Large-sized ores and solid hydrocarbons are crushed in water to small particles and mixed, forming a charge, and liquid and gaseous hydrocarbons in stoichiometric composition are added to it before melting, entering the plasma combustion zone, where a melt bath is formed, in which chemical reactions of reduction occur due to carbon, hydrogen and carbon monoxide, which are enhanced by electrolysis, and the resulting gas compounds form a synthesis gas, from which methanol is synthesized in the apparatus, after the reduction of metals, the melt bath in a plasma flow merges in a continuous stream into a rotating crucible turbine, where the produced reagents, under the action of rotation in a high-gravity field, are separated by density, forming an ingot in the form of a disk, ensuring the separation of chemicals throughout its volume, separating them by density, where the reduced metal is displaced to the peripheral surface of the disk, and the slags are displaced to the center of rotation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реагенты шихты поступают по горизонтальной шахте в зону горения дуги и плазмы, одновременно пополняясь продуктами реакций предшествующей плавки, а также газообразными и жидкими углеводородами, где во время перемещения диссоциирует на сажистый углерод и водород, вступающий в реакцию с оксидами металлов и восстанавливая их с образованием монооксида углерода, который так же производит восстановление до двуокиси углерода, а поступая в зону плавления, при температуре горения плазмы, где температура превышает две тысячи градусов Цельсия восстановление металла из соединений производится только за счет углерода с образованием монооксида углерода, где водород создает защитную среду, предотвращая обратную реакцию окисления восстановленного металла, образуя совместно с угарным газом синтез-газ, из которого на выходе полученная смесь газов выкачивается за пределы зоны плавления и направляется на участок производства синтеза в аппарат метанола, где плазма, образуя из реагентов расплав, в начальный период времени горит над зеркалом ванны расплава, а после образования заданного объема расплава, плазма с электродом, выполняющим роль анода, погружается в расплав, позволяя осуществлять процесс электролиза с химическим восстановителем металлов и диссоциацией соединений, а затем сливаемый расплав постоянно облучается элементарными частицами плазмы, позволяя с наименьшими энергозатратами разрушать межатомномолекулярные связи вещества, разрыв которых усиливается за счет вращения расплава в турбине и воздействия на его вещество поля высокого тяготения, где эффект разрыва межатомномолекулярных связей усиливается за счёт сжатия струи расплава и потока плазмы, электромагнитным полем соленоида, при этом повышение напряжённости электромагнитного поля приводит к сжатию потока плазмы и повышению температуры, что увеличивает скорость перемещения атомов и молекул внутри расплава и способствует более интенсивному разрыву связей, что переводит вещество в сверхкритическое высокотемпературное состояние, не позволяя ему испаряться, за счёт обжатия электромагнитным полем, которое сохраняется в сверхкритическом высокотемпературном состоянии и далее под действием вращения, начинает расширяться и терять температуру под действием кинетической энергии вращения, а химические элементы за счёт различной плотности, начинают отделяться друг от друга, создавая эффект высокоскоростной сепарации, где на периферию слитка выжимается более плотное вещество, а к центру наименее плотное вещество, при этом идет процесс зонной очистки расплава, где тяжелые металлы кристаллизируются в гарнисаж на внешнем диаметре, а легкие шлаки вытесняются в расплав на внутренний диаметр слитка, в зону обогрева расплава плазмой. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reagents of the charge are fed through a horizontal shaft into the arc and plasma combustion zone, simultaneously being replenished with the reaction products of the preceding melting, as well as gaseous and liquid hydrocarbons, where during movement they dissociate into soot carbon and hydrogen, which reacts with metal oxides and reduces them with the formation of carbon monoxide, which also produces reduction to carbon dioxide, and entering the melting zone, at the plasma combustion temperature, where the temperature exceeds two thousand degrees Celsius, the reduction of the metal from the compounds is carried out only due to carbon with the formation of carbon monoxide, where hydrogen creates a protective environment, preventing the reverse oxidation reaction of the reduced metal, forming synthesis gas together with carbon monoxide, from which the resulting gas mixture is pumped out of the melting zone and sent to the synthesis production section in the methanol apparatus, where the plasma, forming a melt from the reagents, initially burns above the melt bath mirror, and after the formation a given volume of melt, plasma with an electrode acting as an anode is immersed in the melt, allowing for the process of electrolysis with a chemical reducing agent for metals and dissociation of compounds, and then the drained melt is constantly irradiated with elementary particles of plasma, allowing for the destruction of interatomic-molecular bonds of the substance with the least energy costs, the rupture of which is enhanced by the rotation of the melt in the turbine and the effect of a high-gravity field on its substance, where the effect of rupture of interatomic-molecular bonds is enhanced by compression of the melt jet and plasma flow, the electromagnetic field of the solenoid, while an increase in the intensity of the electromagnetic field leads to compression of the plasma flow and an increase in temperature, which increases the speed of movement of atoms and molecules inside the melt and promotes more intense rupture of bonds, which transfers the substance to a supercritical high-temperature state, preventing it from evaporating, due to compression by the electromagnetic field, which is maintained in a supercritical high-temperature state and then, under the action of rotation, begins to expand and lose temperature under the action of the kinetic energy of rotation, and chemical elements due to of different densities, begin to separate from each other, creating the effect of high-speed separation, where the denser substance is squeezed out to the periphery of the ingot, and the least dense substance to the center, while the process of zone purification of the melt occurs, where heavy metals crystallize into a skull on the outer diameter, and light slags are forced out into the melt on the inner diameter of the ingot, into the zone of heating of the melt by plasma. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перевод вещества струи расплава в высокотемпературное состояние производится на наибольший период времени в диапазоне 0,1÷0,01 с для разрыва связей, под воздействием фотоэффекта, созданного потоком элементарных частиц в поле высокого тяготения, который аналогичен эффекту Ранка, позволяя из сложных веществ получать более простые по составу вещества, со значительно меньшими энергозатратами, при этом разрыв связей происходит на некотором отдалении от электродов плазмотрона, не позволяя воздействовать на вещество электродов действием сверхвысоких температур, а для получения сверхвысоких температур в падающей струе расплава, которые в обычных условиях любое вещество переводят в пар, возможно, в зоне вокруг струи, производить усиление обжатия струи дополнительным отдельным электромагнитным полем, а также воздействовать на неё лазерным, электронно-лучевым, радиоактивным и сверхчастотным излучением.3. The method according to claim 1, characterized in that the transfer of the substance of the melt stream to a high-temperature state is carried out for the longest period of time in the range of 0.1÷0.01 s to break the bonds, under the influence of the photoelectric effect created by the flow of elementary particles in a high-gravity field, which is similar to the Ranque effect, allowing simpler substances to be obtained from complex substances, with significantly lower energy costs, while the bonds are broken at some distance from the plasma torch electrodes, not allowing the substance of the electrodes to be affected by the action of ultra-high temperatures, and in order to obtain ultra-high temperatures in the falling melt stream, which under normal conditions convert any substance into steam, possibly in the zone around the stream, to enhance the compression of the stream with an additional separate electromagnetic field, as well as to affect it with laser, electron beam, radioactive and microwave radiation. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс восстановления металлов в ванне расплава и получение неметаллов ускоряется за счет диссоциации веществ при повышенной температуре, а также под воздействием вакуума, где восстановителями для оксидов металлов служат твердые, жидкие и газообразные углеводороды, замешиваемые в руду в стехиометрическом составе, которые под действием плазмы диссоциируют на реагенты образующие синтез-газ, из которого в аппарате синтезируют метанол, где вещество минералов разделяется в тигле за счет восстановления, а затем в тигельной турбине за счет гравитационного поля высокого тяготения, образуя металлы и неметаллы, включающие соединения, состоящие из оксидов, карбидов, фторидов или нитридов, где процесс устроен таким образом, что из расплава в одну сторону идёт кристаллизация чистого металла, а в другую сторону идёт вытеснение не металлических примесей, включая газовые, тем самым, предотвращая обратную реакцию их взаимодействия, а при восстановлении и диссоциации металлов и неметаллов из смеси руды и углеводородов, восстановителями металлов служит водород, углерод и угарный газ, образующиеся в результате диссоциации углеводородов, где для конверсии углеводородов служат руды, являясь катализаторами, ускоряющими реакции и снижающие энергозатраты, при этом обратные реакции окисления металлов предотвращаются за счет выделения восстановителей водорода, углерода и угарного газа. 4. The method according to claim 1, characterized in that the process of reducing metals in the melt bath and obtaining non-metals is accelerated due to the dissociation of substances at elevated temperatures, as well as under the influence of a vacuum, where the reducing agents for metal oxides are solid, liquid and gaseous hydrocarbons mixed into the ore in a stoichiometric composition, which, under the influence of plasma, dissociate into reagents forming synthesis gas, from which methanol is synthesized in the apparatus, where the mineral substance is separated in the crucible due to reduction, and then in the crucible turbine due to the gravitational field of high gravity, forming metals and non-metals, including compounds consisting of oxides, carbides, fluorides or nitrides, where the process is designed in such a way that crystallization of pure metal occurs from the melt in one direction, and non-metallic impurities, including gaseous ones, are displaced in the other direction, thereby preventing the reverse reaction of their interaction, and during the reduction and dissociation of metals and non-metals from a mixture of ore and hydrocarbons, the reducing agents for metals are hydrogen, carbon and carbon monoxide, formed as a result of the dissociation of hydrocarbons, where ores serve for the conversion of hydrocarbons, being catalysts that accelerate reactions and reduce energy costs, while reverse reactions of oxidation of metals are prevented by the release of reducing agents hydrogen, carbon and carbon monoxide. 5. Способ плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования (ПДЭЦК) для производства металлов, неметаллов и энергоносителей, заключающийся в том, что нагреваемые в тигле реагенты, состоящие из химических соединений металлов руды, углеводородов и воды, перемещаемой по шахте, представляющих шихту, образующую падающий поток и далее, которая плавится за счет электродуги, горящей на электродах образующей плазму, запитанную от энергоустановки, электромагнитных полей, облучения потоками элементарных частиц, электролиза, диссоциации и центробежных сил вращения под действием тигельной турбины, ректификационной колонны, конденсационных стержней, шлюзовые затворы, а также электромагнитных полей соленоида, восстанавливаются в определенном объеме до металлов и шлаков, формируя слиток доскообразной формы, с образованием химических соединений в виде газов, которые в аппарате синтезируются в углеводородные продукты, включая использование в процессе производства теплоэнергетических установок, вырабатывающих электроэнергию и тепло, а также объекты потребления энергии, куда по трубопроводам поступает вещество и возвращаются продукты реакции, отличающийся тем, что процесс выработки электроэнергии и тепла объединён с процессом переработки вещества, поставки вещества потребителю энергии в виде жидкого энергоносителя по трубопроводу с обратным возвратом части вещества от потребителя в виде хладагента по трубопроводу, образуя замкнутую систему переработки вещества и энергии, где восстановление и диссоциация металлов и не металлов, включая синтез метанола, ускоряется и требует значительно меньшего количества энергии за счет одновременного проведения реакции, сепарации, синтеза и выработки энергии, где для производства электро- и тепловой энергии используется комбинированная энергоустановка, включающая основные агрегаты электростанций на базе АЭС, ВТЭС и ТЭ собранных в единый комплекс, куда поступает выделяемый водород и кислород от химикометаллургического процесса переработки вещества, где направляется на сжигание для выработки тепла и электроэнергии, в свою очередь, выделяемое тепло, электроэнергия и вода от энергоустановки, поступают на участок проведения плазмохимического процесса и на участок синтеза метанола.5. A method of plasma-arc electrolytic centrifugal conversion (PAECC) for the production of metals, non-metals and energy carriers, consisting in the fact that reagents heated in a crucible, consisting of chemical compounds of metals of the ore, hydrocarbons and water, moved along the shaft, representing a charge, forming a falling flow and then, which melts due to an electric arc burning on the electrodes forming a plasma, powered by a power plant, electromagnetic fields, irradiation with flows of elementary particles, electrolysis, dissociation and centrifugal forces of rotation under the action of a crucible turbine, a rectification column, condensation rods, sluice gates, as well as electromagnetic fields of a solenoid, are reduced in a certain volume to metals and slags, forming an ingot of a board-shaped form, with the formation of chemical compounds in the form of gases, which are synthesized in the apparatus into hydrocarbon products, including use in the process of production of thermal power installations that generate electricity and heat, as well as energy consumption facilities where a substance is supplied through pipelines and reaction products are returned, characterized in that the process of generating electricity and heat is combined with the process of processing the substance, supplying the substance to the energy consumer in the form of a liquid energy carrier through a pipeline with the return of part of the substance from the consumer in the form of a coolant through a pipeline, forming a closed system for processing the substance and energy, where the reduction and dissociation of metals and non-metals, including the synthesis of methanol, is accelerated and requires significantly less energy due to the simultaneous reaction, separation, synthesis and generation of energy, where a combined power plant is used to produce electricity and heat, including the main units of power plants based on nuclear power plants, high-temperature thermal power plants and fuel cells assembled into a single complex, where the released hydrogen and oxygen from the chemical metallurgical process of processing the substance are supplied, where they are sent for combustion to generate heat and electricity, in turn, the released heat, electricity and water from the power plant are supplied to the area where the plasma-chemical process is carried out and the area where methanol is synthesized. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что процесс производства и потребления энергии, восстановления металлов, неметаллов, диссоциации сложных соединений на более простые соединения совмещен с процессом синтеза химической продукции и подготовки шихты в единый процесс переработки энергии и вещества, где производится пересечение технологических цепочек всех производственных участков, заключенных в производственном контуре и всех участков заключенных в контуре потребления, в которые входят все необходимые исходные компоненты при температуре окружающей среды и из которых выходят за границу контура реагенты и продукты реакции, при температуре окружающей среды, где выделяемое тепло от любого вида производства внутри контура идет на нагрев входящих реагентов, а забираемый холод идет на охлаждение пара энергоустановок и произведенное оборудование, при этом из производственного контура в контур потребления, энергоноситель в виде метанола поступает по трубопроводу, выходя за границу контура при температуре окружающей среды, а из контура потребления возвращается хладагент в виде газообразного углекислого газа, двигаясь за пределами контура потребления, при температуре окружающей среды, хладагент, поступая в контур производства, используется для охлаждения пара энергоустановок и метанола, покидающего производственный контур, и далее подогреваясь углекислый газ идет на образование плазмы, синтез метанола или диссоциацию для получения углерода и кислорода, при этом одновременно из входящих реагентов производится восстановление металла, синтезируются химические соединения, идёт сжигание водорода на энергетическом оборудовании, то есть система работает как единое целое, где процессы управляются компьютерной программой с участием автоматизированной системы управления. 6. The method according to claim 5, characterized in that the process of energy production and consumption, reduction of metals, non-metals, dissociation of complex compounds into simpler compounds is combined with the process of synthesis of chemical products and preparation of the batch into a single process of energy and substance processing, where the intersection of the process chains of all production sections enclosed in the production circuit and all sections enclosed in the consumption circuit takes place, which include all the necessary initial components at ambient temperature and from which reagents and reaction products go beyond the circuit boundary, at ambient temperature, where the heat released from any type of production inside the circuit goes to heating the incoming reagents, and the withdrawn cold goes to cooling the steam of power plants and the manufactured equipment, while from the production circuit to the consumption circuit, the energy carrier in the form of methanol enters through a pipeline, going beyond the circuit boundary at ambient temperature, and from the consumption circuit the refrigerant in the form of gaseous carbon dioxide returns, moving beyond the consumption circuit, at ambient temperature, the refrigerant, entering the production circuit, is used to cool the steam of power plants and methanol leaving the production circuit, and then, being heated, carbon dioxide is used to form plasma, synthesize methanol or dissociate to obtain carbon and oxygen, while simultaneously, metal is reduced from the incoming reagents, chemical compounds are synthesized, hydrogen is burned on power equipment, that is, the system works as a single whole, where the processes are controlled by a computer program with the participation of an automated control system. 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что вся высвобождаемая тепловая энергия за счет экзотермических реакций, горения водорода и термоядерных реакций перераспределяются внутри производственного контура для нагрева вещества, за счет тепловых трубок и тепловых насосов, где излишки тепла преобразуются в механическую и электрическую энергию за счет двигателей Стирлинга, направляемую на поддержание горения дуги и работу механизмов оборудования, образуя замкнутый цикл производства, где в результате на выходе в виде продукта образуется кольцевой слиток и новые химические соединения, включая метанол, направляемый в контур потребления, для производства энергии, в результате преобразования которого обратно возвращается хладагент, в виде углекислого газа, охлаждающий энергетическое оборудование и далее поступающий в повторную переработку, для синтеза метанола и производства углерода и кислорода, позволяя приблизить энергозатраты на выходящие продукты близко к теоретическим энергозатратам.7. The method according to claim 5, characterized in that all the released thermal energy due to exothermic reactions, hydrogen combustion and thermonuclear reactions is redistributed within the production circuit for heating the substance, due to heat pipes and heat pumps, where the excess heat is converted into mechanical and electrical energy due to Stirling engines, directed to maintaining the arc combustion and the operation of the equipment mechanisms, forming a closed production cycle, where as a result, at the output in the form of a product, an annular ingot and new chemical compounds are formed, including methanol, directed to the consumption circuit, for the production of energy, as a result of the conversion of which the coolant is returned back, in the form of carbon dioxide, cooling the power equipment and then entering into reprocessing, for the synthesis of methanol and the production of carbon and oxygen, allowing to bring the energy costs for the output products close to the theoretical energy costs. 8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что химические элементы, входящие в состав энергоносителя, включаются в схему с повторной переработкой, позволяя более полно перерабатывать реагенты и разделять их до элементарных молекул, где углерод является основным восстановителем металлов, а водород и кислород - основными реагентами для сжигания в энергоустановках, таким образом, эти химические элементы по круговому замкнутому циклу поступают в любые устройства внутри производственного контура и контура потребления, за счет этого система по компьютерной программе и АСУ может регулировать любое заданное количество реагентов, необходимых для протекания различных реакций, позволяющих производить оптимальное количество металлов, неметаллов и энергоносителей.8. The method according to paragraph 5, characterized in that the chemical elements included in the energy carrier are included in a circuit with repeated processing, allowing for more complete processing of the reagents and their separation into elementary molecules, where carbon is the main reducing agent for metals, and hydrogen and oxygen are the main reagents for combustion in power plants, thus, these chemical elements are supplied in a circular closed cycle to any devices inside the production circuit and the consumption circuit, due to which the system, using a computer program and an automated control system, can regulate any given amount of reagents necessary for the course of various reactions, allowing for the production of an optimal amount of metals, non-metals and energy carriers. 9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что одновременно с протеканием процессов производства металлов, неметаллов и энергоносителей идут процессы дополнительного производства углерода и водорода, связанные с железопаровой конверсией, диссоциацией углекислого газа в плазме, диссоциацией метана внутри руды и в расплаве металлов за счет жидкометаллического пиролиза, которые протекают во время перемещения руды, от момента попадания внутрь корпуса печи, до момента плавления, что позволяет произвести полное разложение метана на водород и углерод, где реакция диссоциации завершается проходом метана через плазму, что позволяет использовать процесс для основного производства водорода и углерода в больших количествах.9. The method according to paragraph 5, characterized in that simultaneously with the processes of production of metals, non-metals and energy carriers, processes of additional production of carbon and hydrogen occur, associated with iron-steam conversion, dissociation of carbon dioxide in plasma, dissociation of methane inside the ore and in the metal melt due to liquid metal pyrolysis, which occur during the movement of the ore, from the moment it enters the furnace body until the moment of melting, which allows for the complete decomposition of methane into hydrogen and carbon, where the dissociation reaction is completed by the passage of methane through plasma, which allows the process to be used for the primary production of hydrogen and carbon in large quantities. 10. Способ по п. 5, отличающийся тем, что плазма выполняет роль нагревателя, образует расплавы из входящих рудных реагентов, которые служат эффективными катализаторами для диссоциации входящих углеводородных реагентов, позволяя производить их деление на более простые соединения с наименьшими энергозатратами, где одновременно высокой скоростью производится водород и углерод, в свою очередь являющиеся восстановителями металлов из руды, а также плазма выполняет роль источника потока элементарных частиц, которые, воздействуя на межатомномолекулярные связи вещества, разрушают их с наименьшими затратами энергии.10. The method according to item 5, characterized in that the plasma acts as a heater, forms melts from the incoming ore reagents, which serve as effective catalysts for the dissociation of the incoming hydrocarbon reagents, allowing them to be divided into simpler compounds with the least energy expenditure, where hydrogen and carbon are simultaneously produced at a high rate, which in turn are reducing agents for metals from the ore, and the plasma also acts as a source of a flow of elementary particles, which, by acting on the interatomic molecular bonds of the substance, destroy them with the least energy expenditure. 11. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в ходе реакции на выходе идут газовые потоки, содержащие различное количество CH4; O2; H2; H2O; CO и CO2, которые по ходу движения продолжают вступать между собой в реакции, где все зоны проведения указанных реакций разделены, позволяя осуществлять автотермическую реакцию синтез-газа, который расходуется на синтез метанола и производство энергии, где шихта, состоящая из руды, служит катализатором деления углеводородов для синтеза метанола, а шихта, содержащая углеводороды после деления на составляющие, служит восстановителями для производства металлов из руды, где в ходе процесса осуществляются автотермические реакции, где не требуется осуществлять операцию восстановления катализатора, так как руда автоматически обновляется, что значительно упрощает процесс, где поддержание автотермической реакции в ходе процесса, осуществляется за счёт возможности регулирования температуры, давления и объёма реагентов, под действием компьютерной программы и АСУ, перенаправляя вещество на различные производственные участки внутри контура, соответственно подбирая время плавления заданного объема шихты, влажности, степень диссоциации вещества, количество реагентов и другие параметры, возможно, добиться режима, при котором с наименьшими энергозатратами может восстанавливаться максимальное количество металла, неметалла и синтезироваться максимальное количество энергоносителя. 11. The method according to claim 5, characterized in that during the reaction, gas flows containing different amounts of CH4 ; O2 ; H2 ; H2O ; CO and CO 2 , which continue to react with each other as they move, where all the zones for carrying out the specified reactions are separated, allowing for an autothermal reaction of synthesis gas to be carried out, which is used to synthesize methanol and produce energy, where the batch consisting of ore serves as a catalyst for the division of hydrocarbons for the synthesis of methanol, and the batch containing hydrocarbons after division into components serves as reducing agents for the production of metals from ore, where autothermal reactions are carried out during the process, where there is no need to carry out the operation of restoring the catalyst, since the ore is automatically renewed, which significantly simplifies the process, where maintaining an autothermal reaction during the process is carried out due to the ability to regulate the temperature, pressure and volume of reagents, under the influence of a computer program and an automated control system, redirecting the substance to various production areas inside the circuit, accordingly selecting the melting time of a given volume of batch, humidity, the degree of dissociation of the substance, the amount of reagents and other parameters, it is possible to achieve a mode in which the maximum can be restored with the least energy costs the amount of metal, non-metal and the maximum amount of energy carrier to be synthesized. 12. Способ по п. 5, отличающийся тем, что во время плавления из шихты через газовую фазу, устраняются все ядовитые химические элементы, улавливаясь на охлаждаемых фильтрах и отделяются от расплава восстановленного металла с неметаллами, который далее сливается и делится на составляющие в турбине, формируя диск, где во внешней части скапливаются все тяжелые металлы, включая редкозёмы и металлы платиновой группы, а летучая часть вещества, переходя в газообразную фазу, разделяется на фракции при конденсации, за счёт различной температуры кипения, включая магний, цинк, мышьяк, которые совместно с синтез-газом образуют поток, проходящий через фильтр из падающих частиц руды на котором оседают твёрдые частицы, включая сажистый углерод, далее очищенный поток, поступает в ректификационные колонны, где в каждой колонне установлены конденсационные стержни, на которых конденсируется вещество, имеющее более высокую температуру кипения, конденсационные стержни, которых два и более, попеременно нагреваются, позволяя сливать вещество в отдельные тигли, из которых конденсат, состоящий из различных веществ удаляется через сепараторы, поступая на Рынок, а шлаки снова возвращаются в повторный процесс плавления, при этом очищенный поток синтез-газа и легкокипящие примеси, по трубопроводу поступает в сепаратор, разделяется на основные газы, откуда синтез-газ идёт на производство энергоносителя, разделенные примеси поступают на Рынок.12. The method according to claim 5, characterized in that during melting from the charge through the gas phase, all toxic chemical elements are removed, captured on cooled filters and separated from the melt of the reduced metal with non-metals, which is then drained and divided into components in the turbine, forming a disk, where all heavy metals, including rare earths and platinum group metals, accumulate in the outer part, and the volatile part of the substance, passing into the gaseous phase, is separated into fractions during condensation, due to different boiling temperatures, including magnesium, zinc, arsenic, which, together with the synthesis gas, form a flow passing through a filter from falling ore particles on which solid particles settle, including soot carbon, then the purified flow enters the rectification columns, where condensation rods are installed in each column, on which the substance having a higher boiling point is condensed, condensation rods, of which two or more are alternately heated, allowing the substance to be drained into separate crucibles, from which the condensate, consisting of various substances, is removed through separators, entering the Market, and the slags are returned again to the repeated melting process, while the purified flow of synthesis gas and low-boiling impurities enters the separator through a pipeline, is separated into the main gases, from where the synthesis gas goes to the production of energy, the separated impurities enter the Market. 13. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в итоге работы производится кольцевой слиток, содержащий чистые металлы, без примесей включая углерод, а после кристаллизации слитка и прекращения вращения турбины слиток извлекается через шлюзовые затворы, далее отделение чистого металла от тяжелых и легких примесей, вмороженных в его контур, производиться электролизом, механической резкой, дроблением или химическим травлением, где дополнительное снижение энергозатрат при производстве металлов и неметаллов, включая энергоносители, достигается за счет использования водорода и кислорода, извлекаемых в ходе разделения вещества, сжигаемых на энергоустановках, производя дополнительную электроэнергию и тепло направляемые обратно в процессе, при этом значительное снижение энергозатрат достигается при использовании всего тепла, выделяемого на энергоустановках для подогрева реагентов, поступающих на металлургическое и химическое производство, а также дополнительное снижение энергозатрат достигается за счет передачи энергоносителя к месту потребления при температуре окружающей среды, откуда возвращается углекислый газ, так же при температуре окружающей среды, который на входе в производственный контур выполняет функции хладагента, охлаждающего энергоустановки и далее в подогретом состоянии поступает на синтез энергоносителя или проходит через плазму, образуя реагенты, которые так же поступают на синтез энергоносителя или производство углерода и кислорода, при этом энергоустановки не используют сжигание органического вещества в виде сложных соединений, при котором низкий выход тепловой энергии и высокий выход токсичных соединений, где в качестве энергоустановки наиболее выступает объединенный комплекс, состоящий из оборудования классической АЭС, ВТЭС и ТЭ, где для сжигания в качестве топлива используется только водород, при этом термоядерный реактор АЭС в ходе процесса работает на постоянной мощности, которая находится в диапазоне от 1 до 50 % от общей мощности энергоустановки, а дополнительная мощность энергии, сглаживая пульсации, неизбежные в результатах осуществления процесса, производится за счет сжигания водородного топлива на ВТЭС и ТЭ, получаемого из перерабатываемого сырья, таким образом, образуется схема переработки тепла и электроэнергии вырабатываемой энергоустановкой в металлы, неметаллы и энергоносители, где вся вырабатываемая энергия преобразуется в вещество, представляющие металлы, неметаллы и энергоносители, которые могут храниться неограниченное время, позволяя перерабатывать все виды рудного и углеводородного сырья в готовую, высококачественную продукцию, где энергоноситель в виде метанола или синтетической нефти, накапливается на объекте производства и при необходимости транспортируется потребителю по трубопроводам, где из него извлекается водород, с помощью которого производится необходимая энергия и обратно транспортируется углекислый газ, то есть при использовании данной схемы, практически весь объём рудного и углеводородного сырья преобразуется в металлы, неметаллы и энергоноситель, которые направляются потребителю и на Рынок, с получением более высокой прибыли. 13. The method according to claim 5, characterized in that as a result of the work, a ring-shaped ingot is produced containing pure metals, without impurities including carbon, and after the ingot has crystallized and the turbine has stopped rotating, the ingot is extracted through sluice gates, then the separation of the pure metal from the heavy and light impurities frozen into its contour is carried out by electrolysis, mechanical cutting, crushing or chemical etching, where an additional reduction in energy costs in the production of metals and non-metals, including energy carriers, is achieved through the use of hydrogen and oxygen extracted during the separation of matter, burned in power plants, producing additional electricity and heat sent back in the process, while a significant reduction in energy costs is achieved by using all the heat released in power plants to heat the reagents supplied to metallurgical and chemical production, and an additional reduction in energy costs is achieved by transferring the energy carrier to the place of consumption at ambient temperature, from where carbon dioxide is returned, also at ambient temperature, which at the entrance to the production circuit acts as a coolant, cooling the power plants and then, in a heated state, enters the synthesis of the energy carrier or passes through the plasma, forming reagents, which also enter the synthesis of the energy carrier or the production of carbon and oxygen, while the power plants do not use the combustion of organic matter in the form of complex compounds, which has a low yield of thermal energy and a high yield of toxic compounds, where the most common power plant is a combined complex consisting of equipment from a classic NPP, VTES and TE, where only hydrogen is used as fuel for combustion, while the thermonuclear reactor of the NPP during the process operates at a constant power, which is in the range from 1 to 50% of the total power of the power plant, and additional energy power, smoothing out the pulsations inevitable in the results of the process, is produced by burning hydrogen fuel at VTES and TE, obtained from processed raw materials, thus, a scheme for processing heat and electricity generated by the power plant into metals, non-metals and energy carriers is formed, where all the energy generated is converted into a substance representing metals, non-metals and energy carriers that can be stored indefinitely, allowing all types of ore and hydrocarbon raw materials to be processed into finished, high-quality products, where the energy carrier in the form of methanol or synthetic oil is accumulated at the production facility and, if necessary, transported to the consumer through pipelines, where hydrogen is extracted from it, with the help of which the necessary energy is produced and carbon dioxide is transported back, that is, when using this scheme, almost the entire volume of ore and hydrocarbon raw materials is converted into metals, non-metals and energy carriers, which are sent to the consumer and to the Market, with the receipt of higher profits. 14. Способ по п. 5, отличающийся тем, что углеводороды перерабатываются на водород, где при его сжигании производят наибольшее количество энергии, а также углерод, который поступает на рынок в качестве полезного материала, при этом из реагентов шихты, состоящих из руды, воды и углеводородов, синтезируется энергоноситель в виде жидкого топлива, имеющего на Рынке в три раза большую стоимость, чем газообразное топливо, которое требует значительно меньших затрат на хранение и транспортировку потребителю, а подведение тепловой энергии и её преобразование осуществляется внутри производственного контура, где на вход подаются реагенты при температуре окружающей среды, а на выход поступают продукты, так же имеющие температуру, равную температуре окружающей среды, повышая упорядоченность системы с уменьшением энтропии, делая процесс ПДЭЦК энергетически малозатратным, где на энергоустановках, производящих электроэнергию внутри производственного контура, сжигается только водород, ввиду самой высокой его энергоэффективности и в результате горения образуется вода, которая как ценное сырье поступает на Рынок, а часть образованной воды используется как хладагент и сырьё для производства энергоносителей, при этом углерод, который сейчас сжигается на классических электростанциях, используется в качестве восстановителя реагентов, готового продукта поступающего на Рынок и в качестве сырья для производства электродов плазматрона, для этого используется процессор углерода, где протекает реакция Будуара 2CO ↔ CO2 + C, откуда углерод, в виде чешуйчатого, нитевидного или пластинчатого графита поступает в накопитель, а за счёт плазмы из углекислого газа извлекается заданный объем кислорода и угарного газа, где производится его диссоциация по реакции CO2 → CO + 0,5O2, далее полученный кислород расходуется на автотермическую реакцию образования синтез-газа, сжигание или другие необходимые реакции. 14. The method according to paragraph 5, characterized in that hydrocarbons are processed into hydrogen, where, when burning it, they produce the greatest amount of energy, as well as carbon, which enters the market as a useful material, while from the reagents of the batch, consisting of ore, water and hydrocarbons, an energy carrier is synthesized in the form of liquid fuel, which has a cost on the Market three times higher than gaseous fuel, which requires significantly lower costs for storage and transportation to the consumer, and the supply of thermal energy and its conversion is carried out inside the production circuit, where reagents are fed to the input at ambient temperature, and products are fed to the output, also having a temperature equal to the ambient temperature, increasing the orderliness of the system with a decrease in entropy, making the PDECC process energy-efficient, where only hydrogen is burned at power plants producing electricity inside the production circuit, due to its highest energy efficiency and as a result of combustion, water is formed, which enters the Market as a valuable raw material, and part The formed water is used as a coolant and raw material for the production of energy carriers, while the carbon, which is currently burned in classical power plants, is used as a reducing agent for reagents, a finished product entering the Market and as a raw material for the production of plasmatron electrodes, for this purpose a carbon processor is used, where the Boudoir reaction 2CO ↔ C O2 + C takes place, from where carbon, in the form of flaky, filamentary or lamellar graphite, enters the accumulator, and due to the plasma, a given volume of oxygen and carbon monoxide is extracted from carbon dioxide, where it dissociates according to the reaction C O2 → CO + 0.5 O2 , then the resulting oxygen is consumed in the autothermal reaction of synthesis gas formation, combustion or other necessary reactions. 15. Устройство плазменно-дугового электролитического центробежного конвертирования (ПДЭЦК) для производства металлов, содержащее расходуемый плазмотрон, состоящий из графитового катода и анода, источник электропитания, выпрямитель, реагенты шихты, включающие соединения руды, углеводородов и воды, восстановители в виде твердых частиц, жидкостей или газов, тигель, тигельную турбину, линии движения, подшипник, электрододержатель, вакуумный насос, дробилка шихты, вакуумную камеру, горизонтальную и вертикальную шахты, шнек, поршень, патрубок, иглу, фильтр, накопитель, шток, привод, турбинные лопатки, электрод, соленоид, индуктор, электромагнитное поле, плазма, производственный контур, контур потребления, конденсатор, трубопроводы, контакты, сопло, тигельную турбину, ванна расплава, энергоустановки, компрессоры, трубопроводы, включающие атомные электростанции (АЭС), водороднотепловые электростанции (ВТЭС) и топливные элементы (ТЭ), тепловые насосы (ТН), тепловые трубки (ТТ) и двигатели Стирлинга (ДС), компрессор, опорную плиту, задвижку, аппарат синтеза, производящий химические продукты включая метанол, отличающееся тем, что для плавления реагентов создается смесь частиц руды и углеводородов, в виде шихты, которая подается под факел плазмотрона по горизонтальной шахте, под торец центрального катода и трубчатого анода, являющихся электродами плазматрона, где зажигается дуга, горящая на внутренней поверхности электродов с её вращением, внутри которых формируется плазма, создающая ванну расплава, на которую при погружении замыкается анод, а расплав выполняет функцию катода, производя электролиз расплава, где на ванну расплава подключается отрицательный полюса от выпрямителя и источника питания, а ванна расплава после восстановления металлов за счет открытия задвижки сливается в виде струи во вращающуюся тигельную турбину, которая раскручивается струёй газа из метана, где падающая струя расплава облучается потоком элементарных частиц плазмы, переводя расплав в сверхкритическое высокотемпературное состояние за счет обжатия струи электромагнитным полем соленоида, далее перегретый расплав расширяется и сепарируется за счет вращения тигельной турбины, где тяжелые химические элементы двигаются к периферии, а легкие химические элементы к центру вращения, образуя кольцевой дисковый слиток, после сплавления расходуемого электрода слиток и шлак извлекается из разборной тигельной турбины и слиток поступает на электролиз. 15. A plasma-arc electrolytic centrifugal converting (PAECC) device for the production of metals, comprising a consumable plasma torch consisting of a graphite cathode and an anode, a power source, a rectifier, batch reagents including compounds of ore, hydrocarbons and water, reducing agents in the form of solid particles, liquids or gases, a crucible, a crucible turbine, movement lines, a bearing, an electrode holder, a vacuum pump, a batch crusher, a vacuum chamber, horizontal and vertical shafts, a screw, a piston, a branch pipe, a needle, a filter, an accumulator, a rod, a drive, turbine blades, an electrode, a solenoid, an inductor, an electromagnetic field, plasma, a production circuit, a consumption circuit, a condenser, pipelines, contacts, a nozzle, a crucible turbine, a molten bath, power plants, compressors, pipelines including nuclear power plants (NPP), hydrogen thermal power plants (HTPP) and fuel cells (FC), heat pumps (HP), heat pipes (HP) and Stirling engines (SE), compressor, support plate, valve, synthesis apparatus producing chemical products including methanol, characterized in that for melting the reagents a mixture of ore particles and hydrocarbons is created in the form of a charge, which is fed under the torch of the plasma torch through a horizontal shaft, under the end of the central cathode and tubular anode, which are the electrodes of the plasma torch, where an arc is ignited, burning on the inner surface of the electrodes with its rotation, inside which plasma is formed, creating a molten bath, to which the anode is closed when immersed, and the melt acts as a cathode, producing electrolysis of the melt, where the negative pole from the rectifier and the power source is connected to the molten bath, and the molten bath after the reduction of metals due to the opening of the valve merges in the form of a stream into a rotating crucible a turbine that is spun by a stream of methane gas, where the falling stream of melt is irradiated by a stream of elementary plasma particles, transferring the melt to a supercritical high-temperature state due to the compression of the stream by the electromagnetic field of the solenoid, then the superheated melt expands and is separated due to the rotation of the crucible turbine, where heavy chemical elements move to the periphery, and light chemical elements to the center of rotation, forming an annular disk ingot, after melting the consumable electrode, the ingot and slag are removed from the disassemblable crucible turbine and the ingot is sent for electrolysis. 16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что днище опорной плиты, где образуется ванна расплава, выполнено с донным отверстием в виде сужающегося конуса и перекрывается задвижкой для выпуска расплава и повторного накопления шихтой освободившегося пространства, для повторного набора ванны расплава, в которой дополнительное повышение температуры плазмы производится за счет электромагнитного поля соленоидов, которое охватывает внутреннее пространство ванны расплава, позволяя более интенсивно производить восстановление металлов и диссоциацию соединений, влияя на протекание химических реакций и количество восстанавливаемого, диссоциируемого и синтезируемого вещества, которое участвует в производстве энергии и в виде энергоносителя метанола по трубопроводу направляется на переработку в контур потребления для производства энергии вдали от производственного контура, откуда из контура потребления возвращается по трубопроводу в виде хладагента – углекислого газа, для охлаждения продуктов производства и повторного вовлечения в переработку, а вокруг выпускаемой струи расплава, находящуюся между опорной плиток и тигельной турбиной размещается отдельный соленоид, создающий более мощное электромагнитное поле воздействия на плазму и вещество, а также разместить лазеры, электронно-лучевые пушки или магнетроны, дополнительно облучающие вещество струи расплава.16. The device according to claim 15, characterized in that the bottom of the support plate, where the molten bath is formed, is made with a bottom opening in the form of a tapering cone and is closed by a valve for releasing the melt and re-accumulating the freed space with the batch, for re-collecting the molten bath, in which an additional increase in the plasma temperature is produced due to the electromagnetic field of the solenoids, which covers the internal space of the molten bath, allowing for more intensive reduction of metals and dissociation of compounds, affecting the course of chemical reactions and the amount of the reduced, dissociated and synthesized substance, which participates in the production of energy and in the form of methanol as an energy carrier is sent through a pipeline for processing into the consumption circuit for the production of energy away from the production circuit, from where it is returned from the consumption circuit through a pipeline in the form of a coolant - carbon dioxide, for cooling the production products and re-involving them in processing, and around the released stream of melt, located between the support plate and the crucible turbine, there is a a separate solenoid that creates a more powerful electromagnetic field of influence on the plasma and matter, and also to place lasers, electron beam guns or magnetrons that additionally irradiate the matter with a molten stream. 17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что тигельная турбина приводится во вращение метановой струёй газа, поступающей на турбинные лопатки, закрепленные на тигельной турбине, позволяя отказаться от использования привода и обеспечивать охлаждение тигельной турбины и расплава и позволяя одновременно диссоциировать метан, на углерод и водород, захватываемый вакуумным насосом, где углерод оседает на падающих частицах в вертикальной шахте и направляется как восстановитель для восстановления металлов в расплаве шихты, а водород направляется на синтез метанола, образуя с угарным газом, который в свою очередь образован слиянием углерода и кислорода за счет восстановления оксидов металлов, образуя синтез-газ, при этом процесс плавления проводится в вакуумной камере, которая откачивается через патрубок вакуумным насосом, ускоряя процесс восстановления металла и диссоциацию веществ, где летучие частицы металла и газовые продукты реакции при выходе из патрубка улавливаются фильтром из падающих частиц шихты и далее поступают в ректификационные колонны, оседая на нагреваемых стержнях и оседая в отдельных тиглях выполняющими роль ловушки-холодильника для конденсации и кристаллизации паров металлов, включая магний, цинк, марганец, серу, углерод, фосфор и другие, более летучие соединения, поступают в сепаратор, разделяющий вещества на различные химические элементы. 17. The device according to claim 15, characterized in that the crucible turbine is driven into rotation by a methane gas stream entering the turbine blades fixed on the crucible turbine, making it possible to dispense with the use of a drive and to provide cooling of the crucible turbine and the melt and allowing the methane to simultaneously dissociate into carbon and hydrogen captured by a vacuum pump, where the carbon settles on the falling particles in the vertical shaft and is directed as a reducing agent for the reduction of metals in the melt of the charge, and the hydrogen is directed to the synthesis of methanol, forming with carbon monoxide, which in turn is formed by the fusion of carbon and oxygen due to the reduction of metal oxides, forming synthesis gas, while the melting process is carried out in a vacuum chamber, which is pumped out through a branch pipe by a vacuum pump, accelerating the process of metal reduction and the dissociation of substances, where volatile particles of metal and gaseous reaction products are captured by a filter from falling particles of the batch and then enter the rectification columns, settling on heated rods and settling in separate crucibles that act as a trap-refrigerator for the condensation and crystallization of metal vapors, including magnesium, zinc, manganese, sulfur, carbon, phosphorus and other, more volatile compounds, enter the separator, which separates the substances into various chemical elements. 18. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что в зону горения дуги для образования плазмы подается газовый углеводородный восстановитель, включая метан, этан, пропан или пиролизный газ, которые при диссоциации в электродуге на сажистый углерод и водород восстанавливают оксиды металлов, а также в качестве плазмообразующего газа подается углекислый газ, который диссоциирует на монооксид углерода и кислород, при этом монооксид углерода восстанавливает металлы, а кислород обеспечивает протекание автоматических реакций при взаимодействии с метаном, паром и углекислым газом с образованием синтез газа, который направляется в специализированный аппарат, где производится синтез метанола, где образуемое тепло синтеза экзотермической реакции, плазмы и горения водорода направляется на подогрев реагентов и производство пара, для выработки электроэнергии, работу компрессоров и механизмов, включая вращение дробилки шихты, при этом процесс завершается формированием дискового слитка.18. The device according to claim 15, characterized in that a gaseous hydrocarbon reducing agent is fed into the arc combustion zone to form plasma, including methane, ethane, propane or pyrolysis gas, which, upon dissociation in the electric arc into soot carbon and hydrogen, reduce metal oxides, and carbon dioxide is fed as a plasma-forming gas, which dissociates into carbon monoxide and oxygen, wherein carbon monoxide reduces metals, and oxygen ensures the occurrence of automatic reactions upon interaction with methane, steam and carbon dioxide to form synthesis gas, which is sent to a specialized apparatus where methanol is synthesized, where the heat generated by the synthesis of the exothermic reaction, plasma and hydrogen combustion is directed to heating the reagents and producing steam, for generating electric power, operating compressors and mechanisms, including rotating the charge crusher, wherein the process is completed by forming a disk ingot. 19. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что схема ПДЭЦК объединена в единую систему участков производства энергии, плавления, восстановления металлов и неметаллов, ограниченную в границах производственного контура, который, в свою очередь, через трубопроводы с энергоносителем и хладагентом связан с контуром потребления, где энергоноситель – метанол преобразуется в водород, из которого производится энергия и углекислый газ, который возвращается в производственный контур для охлаждения продуктов реакций и пара, далее нагреваясь, поступает на повторную переработку, включая образование метанола, углерода и кислорода, образуя единую конструкцию и позволяя одновременно производить из исходных рудных и углеводородных реагентов, газообразные продукты реакции, синтезируемые в метанол и твердый остаток в виде дискового слитка с одновременным производством перегретого пара, используемого для вращения паровой турбины, генератора вырабатывающей электроэнергию для поддержания горения электродуги плазмы, подогрева реагентов, привода механизмов и компрессоров, чтобы снизить себестоимость производства металлов и неметаллов, включая энергоносители и хладагенты, за счет создания в этой схеме энергозамкнутого цикла в производственном контуре объединенным с контуром потребления, при этом используя в качестве пускового источника электроэнергии атомные электростанции или электростанции из возобновляемых источниках энергии, где процесс производства химических веществ становиться наиболее экологически чистым и менее энергозатратным.19. The device according to item 15, characterized in that the PDECC circuit is combined into a single system of energy production, smelting, and reduction sections of metals and non-metals, limited within the boundaries of the production circuit, which, in turn, is connected through pipelines with an energy carrier and a coolant to the consumption circuit, where the energy carrier - methanol is converted into hydrogen, from which energy and carbon dioxide are produced, which is returned to the production circuit to cool the reaction products and steam, then heated, goes for reprocessing, including the formation of methanol, carbon and oxygen, forming a single structure and allowing the simultaneous production from the initial ore and hydrocarbon reagents, gaseous reaction products synthesized into methanol and a solid residue in the form of a disk ingot with the simultaneous production of superheated steam used to rotate a steam turbine, a generator producing electricity to maintain the combustion of a plasma electric arc, heating reagents, driving mechanisms and compressors in order to reduce the cost of metal production and non-metals, including energy carriers and refrigerants, by creating in this scheme a closed energy cycle in the production circuit combined with the consumption circuit, while using nuclear power plants or power plants from renewable energy sources as a starting source of electricity, where the process of producing chemicals becomes the most environmentally friendly and less energy-intensive. 20. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что используется в качестве мусороперерабатывающего завода, где отходы пересекают линию производственного контура, при температуре окружающей среды, а внутри контура охлаждают воду, которая идет на охлаждение пара в конденсаторе, при этом по одной линии в ёмкость с водой поступают промышленные отходы, которые имеют подобный состав с промышленной рудой, являясь минералами, которые в своем составе в основном содержат кислород и который при переработке будет далее служить составляющим элементом в синтезируемом метаноле и воде, а по другой линии в ёмкость с водой поступают бытовые отходы, которые в основном содержат углеводороды, углерод и металлы, где углерод в основном содержится в бумаге, древесине, картоне и т. п., а углеводороды, содержатся в пластике, которые при переработке так же будут служить составляющими элементами в синтезируемом метаноле и воде, где далее рабочая схема с переработкой промышленных и бытовых отходов работает аналогично схеме, переработки обычной руды и углеводородов, где отходы так же представляют шихту и, смешиваясь в дробилке, поступают в вертикальную и горизонтальную шахту, а для продвижения отходов по горизонтальной шахте используется шнековый механизм или механизм, типа поршня проталкивающего вещество.20. The device according to item 15, characterized in that it is used as a waste processing plant, where waste crosses the line of the production circuit, at ambient temperature, and inside the circuit, water is cooled, which is used to cool the steam in the condenser, while industrial waste, which has a similar composition to industrial ore, is supplied to the tank with water along one line, being minerals, which mainly contain oxygen in their composition and which, when processed, will further serve as a constituent element in the synthesized methanol and water, and household waste, which mainly contains hydrocarbons, carbon and metals, where carbon is mainly contained in paper, wood, cardboard, etc., and hydrocarbons are contained in plastic, which, when processed, will also serve as constituent elements in the synthesized methanol and water, is supplied along the other line to the tank with water, where the working scheme with the processing of industrial and household waste operates similarly to the scheme, processing ordinary ore and hydrocarbons, where the waste also represents the charge and, mixing in the crusher, enter the vertical and horizontal shaft, and to move the waste along the horizontal shaft, a screw mechanism or a mechanism like a piston pushing the substance is used. 21. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что при смешивании отходов в образующуюся шихту добавляются ископаемые углеводороды, поступающие по трубопроводу в горизонтальную шахту, и замешиваются в шихту шнеком, жидкотекучие углеводороды, включают нефть, мазут или тяжелые отходы нефтепереработки, а твердые углеводороды подаются в шихту в виде угля, горючих, сланцев, торфа, нефтеносных песков, по линии в ванну с водой, куда загружаются промышленные отходы, и далее поступают в зону плавления сразу по нескольким шахтам, которых может быть две и более, где при подаче отходов по нескольким шахтам, происходит более равномерное выравнивание химического состава шихты, где производится в зоне плавления за счет поступления отходов с различным химическим составом по каждой шахте, а диаметр дробилки и шахты подбирается большим по площади, относительно хранилища транспортного средства, которое доставляет бытовые отходы на переработку, после плавления и слива порции расплава в турбину, формируется слиток, где содержатся восстановленные металлы и переплавленные металлы, находившиеся в бытовых отходах, например, медь, железо, алюминий, олово и т.п., при этом на внешнем контуре слитка будет сосредоточена медь, как наиболее плотный металл, которая содержит все сопутствующие драгметаллы, а далее с уменьшением плотности все остальные металлы и неметаллы и далее наиболее легкие твёрдые примеси, такие как оксид кремния, кремний и углерод, на который для охлаждения слитка подаётся пар через сопло, за счет чего образуется водяной газ, являясь сырьём для производства метанола, а после извлечения слитка, дальнейшее разделение полученных веществ производится известными промышленными способами, которые включают электролиз, дробление, сепарацию, плавление и другие способы, при этом переработка бытовых и промышленных отходов ни чем не отличается от переработки обычной руды с добавлением угля, торфа, сланцев, нефтеносных песков и т.п. 21. The device according to item 15, characterized in that when mixing waste, fossil hydrocarbons fed through a pipeline into a horizontal shaft are added to the resulting batch and mixed into the batch with a screw, liquid hydrocarbons include oil, fuel oil or heavy waste from oil refining, and solid hydrocarbons are fed into the batch in the form of coal, fuel, shale, peat, oil sands, along a line into a bath of water, where industrial waste is loaded, and then fed to the melting zone at once through several shafts, of which there may be two or more, where when feeding waste through several shafts, a more uniform alignment of the chemical composition of the batch occurs, where it is produced in the melting zone due to the receipt of waste with different chemical compositions in each shaft, and the diameter of the crusher and shaft is selected to be larger in area, relative to the storage of the vehicle that delivers household waste for processing, after melting and draining a portion of the melt into the turbine, an ingot is formed, which contains recovered metals and remelted metals found in household waste, such as copper, iron, aluminum, tin, etc., while copper will be concentrated on the outer contour of the ingot, as the densest metal, which contains all the accompanying precious metals, and then with a decrease in density all other metals and non-metals and then the lightest solid impurities, such as silicon oxide, silicon and carbon, to which steam is supplied through a nozzle to cool the ingot, due to which water gas is formed, which is a raw material for the production of methanol, and after the ingot is extracted, further separation of the obtained substances is carried out by known industrial methods, which include electrolysis, crushing, separation, melting and other methods, while the processing of household and industrial waste is no different from the processing of ordinary ore with the addition of coal, peat, shale, oil sands, etc. 22. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что по аналогии с обычной шихтой может перерабатывать плавающий мусор в океанах, который представляет из себя бытовые отходы и который будет собираться без его разделения, направляясь в дробилку для смешивания с любым грунтом содержащим оксиды металлов, при этом для создания рабочей шихты, к бытовому мусору будет добавляться ископаемая руда, находящаяся рядом с мусором, как источник кислорода, в качестве этой руды, со дна моря добывается песок, глина, галька и тому подобные соединения, которые замешиваются в бытовые отходы, поступая далее в шахту под действием прессующих механизмов для переработки в камере плавления, где в результате переработки будут получены металлы, неметаллы, метанол и вода, а при работе плавучей фабрики, мусорные плавающие острова будут рассматриваться в качестве плавающих рудников по добыче полезных ископаемых.22. The device according to item 15, characterized in that, by analogy with a conventional batch, it can process floating garbage in the oceans, which is household waste and which will be collected without its separation, sent to a crusher for mixing with any soil containing metal oxides, while to create a working batch, fossil ore located next to the garbage will be added to the household waste as a source of oxygen, as this ore, sand, clay, pebbles and similar compounds are mined from the bottom of the sea, which are mixed into household waste, then fed into a mine under the action of pressing mechanisms for processing in a melting chamber, where as a result of processing metals, non-metals, methanol and water will be obtained, and during the operation of the floating factory, floating garbage islands will be considered as floating mines for the extraction of minerals. 23. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что блок-схема работы устройства объединяет промышленный контур с контуром потребления в единую систему, связанную между собой трубопроводами, передающими энергоносители и хладагенты, где за границу промышленного контура и контура потребления, тепловая энергия расходуется в зависимости от его теплопроводности, а внутри промышленного контура на максимально близком расстоянии друг от друга размещены участки различных производств, границы которых пересекаются, так как они используют общие узлы и объединены для повторного использования вещества и энергии друг друга, где производится первичное и вторичное тепло и электроэнергия, энергоноситель, синтезируется метанол, производится приготовление шихты, восстановление и выплавка, при этом ввод исходного вещества внутрь контура, производится при температуре окружающей среды, при этом в контур не заходят водные потоки, линии сторонних электропередач и воздух, так как для выработки воды, энергии и воздуха, все компоненты содержатся в исходном веществе, что позволяет системе работать под водой или в космическом пространстве, откуда выход вещества производится при температуре окружающей среды в виде готовой продукции для Рынка, а именно металлов, неметаллов, включая энергоносители и воду, при этом передача энергоносителя обеспечивается по трубопроводу, а возврат хладагента осуществляется по другому трубопроводу при температуре окружающей среды, где все процессы, производимые в пределах границ контура, не несут тепловых потерь за счет передачи энергии в окружающую среду, кроме тепловых потерь, теряемых через границу контура, а при поддержании температуры, внутри контура, равной температуре окружающей среды эти потери устраняются, дополнительно для устранения потерь тепла используются тепловые насосы и тепловые трубки, собирающие энергию с внешней поверхности контуров и направляя полученное тепло для нагрева реагентов или на двигатель Стирлинга, что позволяет дополнительно вырабатывать механическую энергию, которая будет задействована для перемещения вещества внутри контуров, выработки электроэнергии или повышения-понижения температуры в заданной точке пространства внутри системы, позволяя дополнительно снижать энергопотери и производить продукцию с энергопотреблением, близким к теоретическому потреблению энергии.23. The device according to item 15, characterized in that the block diagram of the device operation combines the industrial circuit with the consumption circuit into a single system connected to each other by pipelines transmitting energy carriers and refrigerants, where thermal energy is spent outside the industrial circuit and the consumption circuit depending on its thermal conductivity, and inside the industrial circuit, at the closest possible distance from each other, sections of various industries are located, the boundaries of which intersect, since they use common nodes and are combined for the reuse of each other's substance and energy, where primary and secondary heat and electricity are produced, an energy carrier, methanol is synthesized, the preparation of a batch, reduction and smelting are carried out, while the input of the initial substance into the circuit is carried out at ambient temperature, while water flows, third-party power lines and air do not enter the circuit, since for the production of water, energy and air, all components are contained in the initial substance, which allows the system to operate under water or in outer space, from where the substance is released at ambient temperature in the form of finished products for the Market, namely metals, non-metals, including energy carriers and water, wherein the energy carrier is transferred through a pipeline, and the coolant is returned through another pipeline at ambient temperature, where all processes carried out within the circuit boundaries do not incur heat losses due to the transfer of energy to the environment, except for heat losses lost through the circuit boundary, and when maintaining the temperature inside the circuit equal to the ambient temperature, these losses are eliminated, in addition, to eliminate heat losses, heat pumps and heat pipes are used that collect energy from the outer surface of the circuits and direct the resulting heat to heat the reagents or to the Stirling engine, which allows for additional generation of mechanical energy that will be used to move the substance inside the circuits, generate electricity or increase or decrease the temperature at a given point in space inside the system, allowing for an additional reduction in energy losses and the manufacture of products with energy consumption close to the theoretical energy consumption. 24. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что вокруг или внутри производственного контура и контура потребления, возможно, размещать участки различного производства, включая машиностроение, металлургию, химию и т. п. производство, где необходимая энергия в виде тепла или электричества, а также вода и углекислый газ вырабатываются в контурах и могут быть использованы для нужд этого производства, например, углекислый газ, может в определённом объёме, потребляться пищевой промышленностью, а использование контура потребления, возможно, по аналогии с классической ТЭЦ, где во вне через клеммы подаётся вырабатываемая электроэнергия, а по тепловому трубопроводу за пределы контура передается тепло для обогрева помещений, где производственный контур, возможно, использовать для этих целей, при этом выходы контактов и тепловые трубопроводы размещаются в пределах определенного радиуса на которое, возможно, передавать электроэнергию и тепло без особых потерь.24. The device according to item 15, characterized in that around or inside the production circuit and the consumption circuit, it is possible to place sections of various production, including mechanical engineering, metallurgy, chemistry, etc. production, where the necessary energy in the form of heat or electricity, as well as water and carbon dioxide are generated in the circuits and can be used for the needs of this production, for example, carbon dioxide can be consumed in a certain volume by the food industry, and the use of the consumption circuit is possible, by analogy with a classic thermal power plant, where the generated electric energy is supplied to the outside through terminals, and heat is transferred through a heating pipeline outside the circuit for heating rooms, where the production circuit can be used for these purposes, while the contact outputs and heating pipelines are placed within a certain radius to which it is possible to transfer electric energy and heat without special losses. 25. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что используется вблизи городов в качестве ТЭЦ, электростанций и мусороперарабатывающих заводов, которые не производят выбросов, следовательно, их размещение может быть в центре, вокруг которого может строиться город или промышленная зона, которая по окружности будет размещать металлургические, химические и машиностроительные заводы, использующие вещество и энергию, производимую внутрь производственного контура, что решает задачу снижения энергозатрат при производстве металлов, неметаллов и энергоносителей, за счет размещения энергоустановок вырабатывающих электроэнергию внутри производственного контура, совместно с металлургическими, химическими и другими установками, в связи с тем, что энергоустановки всю вырабатываемую электроэнергию и тепло, расходуют на производство продукта, позволяя его вырабатывать на порядок больше, чем по классической схеме производства, это позволяет, примерно, в десять раз больше перерабатывать сырья, чем обычные электростанции находящиеся на значительном расстоянии от того или иного производства, а также позволяет снижать энергозатраты при разделении межатомных и межмолекулярных связей, за счёт облучения вещества потоком элементарных частиц плазмы, с одновременным воздействием на разделяемое вещество гравитационным полем высокого тяготения, позволяя дополнительно снижать энергозатраты при облучении вещества, которые так же могут снижаться на порядок, позволяя при той же мощности энергоустановки, перерабатывать в десять раз больше вещества, при этом в десять раз затрачивая меньше энергии на деление межмолекулярных связей, следовательно, общие энергозатраты, в пересчете на единицу продукции, могут быть снижены в сто раз.25. The device according to paragraph 15, characterized in that it is used near cities as thermal power plants, power plants and waste processing plants that do not produce emissions, therefore, they can be placed in the center, around which a city or industrial zone can be built, which will place metallurgical, chemical and machine-building plants along the circumference, using the substance and energy produced inside the production circuit, which solves the problem of reducing energy costs in the production of metals, non-metals and energy carriers, due to the placement of power plants generating electricity inside the production circuit, together with metallurgical, chemical and other plants, due to the fact that the power plants spend all the generated electricity and heat on the production of the product, allowing it to be produced an order of magnitude more than according to the classical production scheme, this allows, approximately ten times more raw materials to be processed than conventional power plants located at a significant distance from a particular production, and also allows reducing energy costs in the separation of interatomic and intermolecular bonds, due to the irradiation of the substance by a flow of elementary plasma particles, with the simultaneous effect on the separated substance of a gravitational field of high gravity, allowing an additional reduction in energy costs during the irradiation of the substance, which can also be reduced by an order of magnitude, allowing, with the same power of the power plant, to process ten times more substance, while spending ten times less energy on the division of intermolecular bonds, therefore, the total energy costs, in terms of a unit of production, can be reduced by a hundred times.
RU2023107433A 2023-03-28 2023-03-28 Method and device for generation of electric power and heat in chemical-metallurgical process of ore, hydrocarbon material and wastes processing RU2836519C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2024/050020 WO2024205452A1 (en) 2023-03-28 2024-01-25 Plasma arc electrolytic centrifugal conversion method and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2023107433A true RU2023107433A (en) 2024-10-01
RU2836519C2 RU2836519C2 (en) 2025-03-17

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9074152B2 (en) Plasma-assisted waste gasification system
RU2190030C2 (en) Method of production of magnesium
US9604892B2 (en) Plasma ARC furnace with supercritical CO2 heat recovery
Wang et al. A novel process to recycle coal gasification fine slag by preparing Si-Fe-Al-Ca alloy
US20230268538A1 (en) Hydrogen production system and method
CN111471817A (en) Gas quenching method for improving stability of steel slag and recovering physical heat of molten steel slag
Rao et al. Thermal plasma torches for metallurgical applications
EP4405511A1 (en) Method for producing steel
CN103589459A (en) Coal gasification method and device employing plasma torch heating technology
RU2023107433A (en) METHOD AND DEVICE OF PLASMA-ARC ELECTROLYTIC CENTRIFUGAL CONVERSION FOR THE PRODUCTION OF METALS, NON-METALS AND ENERGY CARRIERS
RU2056008C1 (en) Method of and plasma plant for solid fuel reconditioning
US20240199418A1 (en) Plasma torch reactor and reaction method
WO2004044492A1 (en) Method and device for integrated plasma-melt treatment of wastes
US10994315B2 (en) Apparatus to recycle plastics, electronics, munitions or propellants using a metal reactant alloy composition
RU2836519C2 (en) Method and device for generation of electric power and heat in chemical-metallurgical process of ore, hydrocarbon material and wastes processing
RU2842776C1 (en) Method and device for ore-hydrocarbon power unit (ohpu) for energy production in autonomous mode or jointly with other types of power plants
JPH07187631A (en) Production of carbon cluster
Tsvetkov Plasma metallurgy: current state, problems and prospects
RU2758609C1 (en) Method and device for plasma thermal centrifugal reduction and separation of chemicals from ore in a gravitational field
EP3692177A1 (en) Apparatus for the treatment of granulated liquid slag in a horizontal furnace
WO2024205452A1 (en) Plasma arc electrolytic centrifugal conversion method and device
EP4529979A1 (en) Process and reactor for generating thermal energy and base chemicals
RU2504443C1 (en) Method of plasma-catalytic processing of solid domestic wastes
EP4613700A1 (en) Process and reactor for generating hydrogen
GB2610811A (en) Hydrogen production in built environment