початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2152562

ПЛАЗМОРЕАКТОР УСТАНОВКИ знешкодження рідких хлорорганічних відходів

Ім'я винахідника: Кувахара Хіроюкі; Попов Ю.С .; Жуков М.Ф.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "НовосібірскНІІхіммаш"
Адреса для листування: 630056, Новосибірськ, вул. Софійська 14, Товариство з обмеженою відповідальністю "НовосібірскНІІхіммаш"
Дата початку дії патенту: 1998.11.02

Винахід відноситься до екології, точніше до установки знешкодження рідких хлорорганічних відходів за допомогою низькотемпературної плазми. Технічний результат: підвищення техніко-експлуатаційних параметрів за рахунок можливості регулювання тиску всередині реакційної камери і забезпечення стабільної роботи відцентрово-барботажного апарату. Плазмореактор установки включає корпус, плазмотрон, реакційну камеру і відцентрово-барботажний апарат, вузол введення газу відцентрово-барботажного апарату встановлений усередині реакційної камери і виконаний у вигляді циліндричних кілець, розрізаних площинами, дотичними до внутрішніх поверхонь, на сегменти, які рухомо закріплені між шайбами, профілюючими газорідинний шар.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області екології, зокрема представляє плазмореактор установки знешкодження рідких хлорорганічних відходів за допомогою низькотемпературної плазми. Воно може бути використано в будь-якій галузі промисловості, включаючи фармакологічну, для знешкодження токсичних і шкідливих для людини речовин.

Технологія плазмового дугового нагріву ідеально підходить для піролізу рідких вуглеводнів і перетворює їх в цінні газові напівфабрикати. Однак для знешкодження рідких хлорорганічних відходів потрібні були більш високі температури і особливі методи деструкції.

Відомі спосіб і пристрій плазмового пиролитического розкладання рідких хлорорганічних відходів, наприклад поліхлоровані діфініл, згідно з якими розкладання відходів здійснюють безпосередньо в каналах плазмотрона, рекомбінацію і нейтралізацію проводять в реакційній та закалочной камерах з подальшим очищенням в мокрому скрубері [1].

До причин, що перешкоджає досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомих способу і пристрою, відноситься те, що процес розпилення і іонізації знешкоджує продуктів в відомому пристрої здійснюють безпосередньо всередині порожнистих електродів плазмотрона, що істотно скорочує час перебування знешкоджує відходів в умовах високої температури і не виключає процес взаємодії відходів з матеріалом електродів. Інша перешкода: процес гарту рекомбініруемих продуктів за допомогою розпилювального кільця малоефективний і неекономічний через малу площу взаємодії газу з рідиною.

Найбільш близькими того ж призначення до заявляється винаходу за сукупністю ознак є спосіб і пристрій для плазмового піролізу рідких відходів, в корпусі плазмореактора якого встановлені порожниста обичайка з змійовиком і відцентрово-барботажний апарат з рецирку- контурами, при цьому змійовик порожнистої обичайки з'єднаний гідравлічно через парогенератор з паровим плазмотроном, а відцентрово-барботажний апарат з'єднаний по газу через конденсатор з Водокільцевий вакуумний насос [2].

До причин, що перешкоджає досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомого пристрою, прийнятого за прототип, відноситься те, що у відомому пристрої відсутні конструктивні елементи, що забезпечують стабільну і надійну роботу всіх його частин, включаючи реакційну камеру і відцентрово-барботажний апарат. Так, незначна зміна концентрації розчинника в знешкоджує відходах може привести до істотної зміни температури всередині реакційної камери і, як наслідок, до зниження тиску. Це негайно неминуче позначається на роботі відцентрово-барботажного апарату через великий залежності параметрів газорідинного кільця від швидкості вхідного газового потоку.

Завданням цього винаходу є усунення перерахованих вище недоліків шляхом зміни конструкції пристрою і поліпшення техніко-експлуатаційних характеристик.

Зазначена задача вирішується за рахунок досягнення технічного результату при здійсненні винаходу, полягає в отриманні можливості регулювання тиску всередині реакційної камери забезпечення стабільності роботи відцентрово-барботажного апарату.

Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що у відомому пристрої плазмореактор установки знешкодження рідких хлорорганічних відходів включає зовнішній корпус, плазмотрон, реакційну камеру і відцентрово-барботажний апарат з вузлом введення газу. Причому вузол введення газу в відцентрово-барботажний апарат встановлений всередині реакційної камери і виконаний у вигляді циліндричних кілець, розрізаних площинами, дотичними до його внутрішніх поверхонь, на сегменти, які рухомо закріплені між шайбами, профілюючими газорідинний шар.

Зазначений технічний результат досягається і тим, що в сегментах вузла введення і профілюючих шайбах відцентрово-барботажного апарату виконані наскрізні отвори і в них вставлені стрижні, рухливо закріплені в корпусі відцентрово-барботажного апарату і жорстко пов'язані з сегментами вузла введення газу.

Зазначений технічний результат досягається і тим, що реакційна камера плазмореактора виконана у вигляді сопла Лаваля і герметично з'єднана своїми торцями з плазмотроном і корпусом відцентрово-барботажного апарату, при цьому в її порожнині встановлені датчики температури і тиску, електрично пов'язані з механізмом повороту сегментів вузла вводу газу .

При дослідженні характерних ознак описуваного плазмореактора установки знешкодження рідких хлорорганічних відходів не виявлено будь-яких аналогічних рішень, що стосуються регулювання температури і тиску всередині реакційної камери і забезпечення стабільності роботи відцентрово-барботажного апарату. Викладена вище сукупність ознак забезпечує досягнення зазначеного технічного результату, ніж обумовлюється причинно-наслідковий зв'язок між ознаками і технічним результатом і істотність ознак формули винаходу.

Проведений заявником аналіз рівня техніки, включаючи пошук по патентних і науково-технічним джерел інформації, і виявлення джерел, що містять відомості про аналоги заявленого винаходу, дозволили встановити, що заявником невиявлений аналог, який характеризується ознаками, ідентичними всім істотним ознаками винаходу. А визначення з переліку виявлених аналогів прототипу, як найбільш близького за сукупністю ознак аналога, дозволило виявити сукупність істотних по відношенню до вбачає заявником технічного результату відмінних ознак в заявленому об'єкті, викладених у формулі винаходу. Отже, заявлений винахід відповідає вимозі "новизна" за чинним законодавством.

Для перевірки відповідності заявленого винаходу вимогу винахідницького рівня заявник провів додатковий пошук відомих рішень з метою виявлення ознак, що збігаються з відмінними від прототипу ознаками заявленого винаходу, результати якого показують, що заявлений винахід не можна для фахівця явним чином з відомого рівня техніки, а могло бути отримано тільки при всебічному і глибокому вивченні питання. Отже, заявлений винахід відповідає вимозі "винахідницький рівень" за чинним законодавством.

На фіг. 1 зображений загальний вид плазмореактора установки знешкодження рідких хлорорганічних відходів, на фіг. 2 - перетин по А-А на фіг. 1 з поверненими сегментами, на фіг. 3 - те ж перетин по А-А на фіг. 1, розріз із закритими сегментами.

Відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу з отриманням вищевказаного технічного результату, полягають в наступному.

Плазмореактор установки знешкодження рідких хлорорганічних відходів включає плазмотрон 1 (фіг. 1), вузол введення відходів 2, корпус 3 з змійовиком охолодження, реакційну камеру 4 зі змійовиком парогенератора, відцентрово-барботажний апарат 5, шламопріемнік 6 з затвором 7. У свою чергу центробежно- барботажний апарат 5 включає циліндричний корпус 8 з мембраною 9, вузол введення газу 10 в відцентрово-барботажний апарат 5, шайби 11, профілюючі газорідинний шар, рухливі сегменти 12, стрижні 13 кріплення сегментів 12, механізм повороту 14, вихідний конфузор 15 і влагоотбойнік 16. на фіг. 2 показано перетин А-А по вузлу введення газу 10 відцентрово-барботажного апарату 5, при цьому сегменти 12 за допомогою стрижнів 13 повернені навколо своїх осей на максимальний кут. На фіг. 3 показано цей же перетин при закритих сегментах 12, тобто при нульовому вугіллі повороту стрижнів 13.

Плазмореактор працює наступним чином. Рідкі відходи попередньо змішують з різними інгредієнтами і подають в вузол 2 введення відходів і далі в реакційну камеру 4, де вони за допомогою парового плазмотрона 1 миттєво нагріваються і розпадаються, тому що при температурі вище 4000 ^{o C} піроліз вуглеводнів протікає швидко і в повній мірі. Далі утворилися гази, рухаючись по осі реакційної камери 4, рекомбинируют і, охолоджуючись, гартуються. При цьому бажано або усунути, або звести до мінімуму процес горіння вуглеводнів під час піролізу. Цього можна досягти тільки за певних параметрах середовища в реакційній камері 4: температуру, тиск і часу перебування. Температуру можна легко підвищити або знизити з допомогою плазмотрона 1, але тиск і час перебування газів в реакційній камері 4 важче піддається регулюванню, тому що залежить від багатьох факторів, в тому числі і від геометричних параметрів реакційної камери 4 і її вихідного каналу. У пропонованому плазмореакторе ці два параметри регулюють за допомогою вузла введення газу 10 в відцентрово-барботажний апарат 5. Так, повертаючи сегменти 12 (фіг. 2) за допомогою стрижнів 13 за допомогою механізму повороту 14, можна встановити необхідний тиск всередині реакційної камери 4, а отже , довжину пробігу і час рекомбінації газу. При цьому не менш важливим є те обставина, що при зміні кута повороту сегментів 12 (фіг. 3) в зворотному напрямку тиск всередині реакційної камери 4 буде збільшуватися, а швидкість газу в вузлі введення 10 відцентрово-барботажного апарату 5 залишається постійною і, як наслідок , залишаються постійними і параметри газорідинного кільця. Проходячи між профілюючими шайбами ​​11 і взаємодіючи з рідким сорбентом, газ очищується і охолоджується. Відпрацьований рідкий сорбент за допомогою конфузора 15 збирається в шламопріемніке 6, а очищений газ, пройшовши через відцентровий віддільник 16, залишає плазмореактор і направляється на подальшу обробку. При цьому рідкий сорбент і шлам (на кресленнях умовно не показано) підлягають подальшій переробці.

Така конструкція плазмореактора дозволяє знешкоджувати рідкі хлорорганічні відходи з великою ефективністю і надійністю за рахунок отримання можливості регулювання параметрів середовища в реакційній камері і підтримки стабільності газорідинних шарів в відцентрово-барботажному апараті.

Таким чином, вищенаведені відомості свідчать про виконання при використанні заявленого винаходу наступної сукупності умов:

- Засіб, що втілює заявлене винахід при його здійсненні, призначене для використання в промисловості, а саме в екології, зокрема в установках знешкодження рідких хлорорганічних відходів за допомогою низькотемпературної плазми;

- Заявлене пристрій в тому вигляді, як воно охарактеризовано в незалежному пункті викладеної формули винаходу, підтверджує можливість його здійснення за допомогою описаних у заявці або відомих до дати пріоритету засобів і методів;

- Засіб, що втілює заявлене винахід при його здійсненні, здатне забезпечити досягнення вбачається заявником технічного результату. Перевага винаходу полягає в тому, що використання поворотних сегментів у вузлі введення газу відцентрово-барботажного апарату покращує техніко-економічні характеристики плазмореактора. Воно дозволяє простим і надійним способом змінювати параметри середовища в його реакційній камері і домагатися стабільності газорідинного кільця при роботі відцентрово-барботажного апарату.

Отже, заявлений винахід відповідає вимозі "промислова придатність" за чинним законодавством.

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. US, патент 4644877, кл. F 23 G 5/10, 1987 г.

2. Опис винаходу до патенту Російської Федерації 2093754 C1, МКП F 23 G 5/00, 1997 г.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Плазмореактор установки знешкодження рідких хлорорганічних відходів, що включає корпус, плазмотрон, реакційну камеру і відцентрово-барботажний апарат, який відрізняється тим, що вузол введення газу відцентрово-барботажного апарату встановлений усередині реакційної камери і виконаний у вигляді циліндричних кілець, розрізаних площинами, дотичними до внутрішніх поверхнях, на сегменти, які рухомо закріплені між шайбами, профілюючими газорідинний шар.

2. Плазмореактор по п.1, що відрізняється тим, що сегменти і профілюючі шайби виконані з наскрізними отворами і в них вставлені стрижні, рухливо закріплені в корпусі відцентрово-барботажного апарату і жорстко пов'язані з сегментами вузла введення газу.

3. Плазмореактор по п.1 або 2, який відрізняється тим, що реакційна камера в ньому виконана у вигляді сопла Лаваля і герметично з'єднана своїми торцями з плазмотроном і корпусом відцентрово-барботажного апарату, при цьому в її порожнині встановлені датчики температури і тиску, електрично пов'язані з механізмом повороту сегментів вузла вводу газу.

Версія для друку
Дата публікації 19.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів