Метою роботи є встановлення закономірностей зміни стану і властивостей вуглецевмісного середовища і обґрунтування раціональних параметрів процесу його перетворення в газ, під впливом енергії плазми для подальшого екологічно безпечного використання продуктів вуглевидобутку та інших вуглецевмісних середовищ. Об’єкт дослідження – процеси зміни стану та властивостей гетерогенних вуглецевмісних середовищ під впливом енергії плазми. Для вирішення поставлених задач у роботі використано комплексний метод, який включає: аналіз і узагальнення відомих досліджень для обґрунтування доцільності термоперетворення вуглецевмісного середовища в газ під впливом енергії плазми; дослідження процесів термодинаміки перетворень з використанням стандартних програмних пакетів; дослідження процесів кінетики термоперетворення з урахуванням характеру тепло- і масообміну, рівновісного стану та властивостей компонентів, що реагують; експериментальні дослідження процесів з визначенням параметрів дії енергії плазми; обробку та узагальнення результатів дослідження методами статистичного аналізу. Наукове значення роботи полягає у встановленні закономірностей зміни кількості та складу газової фази при дії енергії парової плазми на вуглецевмісне середовище, в обґрунтуванні раціональних параметрів теплової дії в сумісних процесах перетворення, в розроблених методах визначення питомих енерговитрат процесу перетворення, та оцінки економічної і екологічної доцільності застосування способу, що розробляється в різних галузях виробництва. В роботі встановлені закономірності зміни стану і властивостей вуглецевмісного гетерогенного середовища в газ під впливом енергії плазми, визначені основні фактори цього впливу, обґрунтовано раціональні параметри процесу перетворення. В умовах сумісних в часі і просторі процесів плазмоутворення, генерації окиснювача з води і перетворення середовища, встановлені залежності виходу і складу газової фази, її енергетичних показників, ступеню перетворення вуглецю від температури в реакційному просторі, якості та складу середовища і окиснювача, співвідношення мас реагуючих компонентів. Встановлено раціональне значення температури повної конверсії вуглецю в частинках дисперсного середовища, коли спостерігаються максимальними ступінь перетворення вуглецю та вихід газу з вмістом енергетичної складової 99% за рахунок водня з окиснювача. Визначені залежності кінетичних констант швидкості реакцій перетворення та продуктивності процесу від температури в реакційному просторі, характеру теплообміну, конвективної і радіаційної складових теплового потоку. Розраховані енергетичні показники процесу перетворення з урахуванням елементного складу середовища і окиснювача та енергетичний коефіцієнт корисної дії процесу, встановлено рівень вирішення проблем екологічної безпеки. Дана оцінка застосування пароплазмового способу в загальній теплоенергетиці, при виробництві синтетичного моторного палива, в технологіях прямого відновлення заліза, визначена економічна ефективність застосування способу при виробництві захисних атмосфер для термічної обробки металу, очікуваний економічний ефект складає 112 грн. на 1 тону переробленої продукції.
