получать целевые продукты из исходных материалов и обезвреживать отходы, загрязняющие окружающую среду.
В печах могут использоваться следующие виды источников теплоты: энергия экзотермических реакций, электротермические, ге-лиотермические, термоядерный (в будущем) и смешанные.
Экзотермический источник — химические реакции (горения, нейтрализации, большинство реакций синтеза химических соединений из простых веществ и др.) и физические превращения (растворение, конденсация, кристаллизация и др.), сопровождающиеся выделением теплоты. Количество выделяющейся при этом теплоты зависит от массы реагентов, их природы, агрегатного состояния исходных материалов и полученных продуктов, типа реакции, глубины превращения и условий их осуществления.
Экзотермические химические реакции в печах осуществляются между исходными материалами и специально вводимыми в процесс горючими материалами (топливом) и окислителем. Топливо, сжигаемое в печах, может быть газовым, жидким и твердым, а окислитель — практически всегда в газовой фазе (воздух, кислород).
Теплота экзотермических реакций исходных материалов может быть достаточной, меньше или больше, чем необходимо для осуществления термотехнологических процессов и компенсации тепловых потерь. Недостаток теплоты, выделяющейся при химических реакциях и физических превращениях, восполняется теплотой, получаемой в результате сжигания дополнительно вводимого в процесс топлива с окислителем. Избыток теплоты экзотермического источника отводится из термореактора и используется как вторичный энергоресурс.
На экзотермическом источнике теплоты работают все пламенные печи и многие печи на смешанном источнике теплоты. Экзотермический источник теплоты является неотъемлемой частью ряда термотехнологических процессов.
Электротермический источник — теплота, полученная в результате преобразования электрической энергии. По способу преобразования электрической энергии в теплоту электротермические источники подразделяются на следующие виды: джо-улева теплота; теплота дугового электрического разряда; теплота превращения кинетической энергии ускоренных электронов при резком торможении; индукционный и диэлектрический нагрев; смешанный нагрев.
Джоулева теплота выделяется при протекании электрического тока или непосредственно через исходный материал, т. е. осуществляется его прямой нагрев, или в специальных нагревателях. При этом выделяющаяся теплота передается исходным материалом при помощи теплообмена.
Количество выделяющейся джоулевой теплоты определяется по формуле:
где <?в — количество выделившейся теплоты, Дж; / — сила тока, протекающего по проводнику, A; R — активное сопротивление проводника, Ом; т — время, ч.