Пристрій для отримання водню і чадного газу із водно-вугільної суспензії

Пристрій для плазмохімічної переробки водновугільних відходів, що містить реактор з герметичним реакційним простором, два електроди, джерело живлення, зону електричної дуги, який відрізняється тим, що електроди розташовані таким чином, що утримують область плазмового горіння дуги в центрі корпусу реактора, причому отвори виводу газоподібних продуктів розташовані у верхній або нижній частині реактора. (19) (21) u201009372 (22) 26.07.2010 (24) 27.12.2010 (46) 27.12.2010, Бюл.№ 24, 2010 р. (72) ОРНАТ ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, ПУТАС ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) ОРНАТ ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, ПУТАС ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ 3 самоврівноваженою саморегулюючою системою, і її можна розглядати не тільки як потужний перетворювач електричної енергії в тепло, а ще, як ефективний перетворювач електричної енергії в енергію магнітного поля. При зміні динамічного напору потоку рідини в результаті процесів саморегулювання в дузі, її характеристики змінюються таким чином, щоб ослабити ефект зовнішньої сили. В порівнянні з побутовими зварювальними дугами індукція такого магнітного поля помітно більша та виконує функцію не тільки як струм, а також, як динамічну потужність потоку, оскільки таке магнітне поле рухає дугу в поперечному до потоку направленні. Застосування електричної дуги дозволяє створити температуру активної зони від 3500°С та утримувати її постійною. Як наслідок, в стовпі такої дуги одночасно забезпечується як отримання, так і утримання плазми високих енергетичних параметрів, що дозволяє розглядати її, як якісно нове джерело тепла для нових технологій. На фіг. приведено схему пристрою, що заявляється. Пристрій для отримання водню і чадного газу із водно-вугільної суспензії містить замкнуту камеру (реактор) 1, циркуляційний насос 2, електроди 3, теплообмінник 4, ресивер 5. Електроди 3, між якими виникає дуговий розряд, знаходяться в реакторі 1 та занурені в рідину, якою заповнюється реактор 1. Електроживлення дуги отримується від випрямляча, (наприклад, від зварювального універсального апарату ВДУ-1202). Рідина за допомогою циркуляційного насосу 2 перекачується через електричний розряд постійного або змінного струму в зону електричної дуги 6, досягаючи максимальної температури. Вхід теплообмінника 4 з'єднаний з реактором 1, теплообмінник 4 з'єднаний із входом ресивера 5 для отримання синтезгазу. Пристрій працює таким чином. В замкнуту камеру (реактор) 1 подають колоїдний розчин. Електроди 3, між якими виникає дуговий розряд, знаходяться всередині реактора 1 та занурені в розчин. На електричну дугу подається напруга від випрямляча потужністю 50кВт (одно дуговий модуль), або 100кВт (двох дуговий мо 55955 4 дуль). Температура в зоні електричної дуги 6 зростає до декількох тисяч градусів. Дуга в потоці стає самоврівноваженою саморегулюючою системою завдяки поперечному потоку рідини. Потужне магнітне поле в зоні горіння електричного розряду перетворює електронні орбіти з'єднань вуглероду, кисню та водню в плазму, яка циркулює навколо електричної дуги, що призводить до виникнення молекул, які вимиваються у вигляді плазми та застигають, потім з'єднаються в кластери завдяки присутності в них власного магнітного поля. Кластери стабільні при звичайних умовах та не потребують додаткових умов для зберігання газу в порівнянні з природнім газом. Отриманий газ легше повітря, не займається від удару, що робить його безпечним для використання. На величину магнітного поля має вплив поперечний потік рідини, яка подається циркуляційним насосом 2. Газ в пузирях підіймається на поверхню, очищується від парів води, охолоджується в теплообміннику 4. Охолоджений та очищений паливний газ попадає в ресивер 5, звідки закачується в балони. Запропонований пристрій працює в режимі, при якому повністю видаляється рідка фракція відходів за допомогою плазмової дуги до тих пір, доки всі молекули рідини не перетворилися в горючий газ. В процесі переробки виробляється корисне тепло, невелика кількість вуглеводу, який потім можна використати у виробництві електродів. При експлуатації пристрою не додається ніяких хімічних препаратів, оскільки при переробці біологічно забруднені рідкі відходи повністю стерилізуються при дії високої температури >3500°С та дуже сильного ультрафіолетового випромінювання плазмової дуги, що дозволяє отримати потрібні хімічні реакції с заданою швидкістю. За рахунок замкнутої системи нагріву в реакторі знижується споживана пристроєм потужність, забезпечується підвищення продуктивності роботи пристрою і зниження шкідливих викидів в навколишнє середовище. Запропонований пристрій дозволяє повністю виключити попадання шкідливих і токсичних речовин в навколишнє середовище та збільшити об'єм паливного газу та теплової енергії відповідно до кількості загрузки вуглеводневої маси. 5 Комп’ютерна верстка М. Мацело 55955 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601