Спосіб одержання вуглецевого сорбента та установка для його здійснення
Номер патенту: 102146
Опубліковано: 10.06.2013
Автори: Кирпач Микола Семенович, Сапуновас Алексеюс, Недбаєв Микола Якович
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання вуглецевого сорбенту на основі терморозширеного графіту (ТРГ) шляхом термообробки попередньо окисленого дрібнодисперсного графіту високотемпературними продуктами згоряння палива і повітря, який включає змішування палива з повітрям в заданому співвідношенні з одержанням паливо-повітряної суміші, спалювання її в пальниковому пристрої реактора інжекторного типу з формуванням високошвидкісного активного потоку топкових газів у вигляді газополум'яного струменя, інжектування атмосферного повітря за рахунок швидкості газополум'яного струменя при додаванні в нього дисперсного графіту з одержанням пасивного двохфазного потоку газодисперсной суміші, подачу активного і пасивного потоків у зону змішування реактора, нагрів графіту до температури не менше 950-1000 oC за час не більше 2-3 секунд та одержання ТРГ, наступне виведення суміші газоподібних продуктів з ТРГ в зону розширення, рекуперації їх тепла, подальшого охолодження шляхом змішування з охолоджувачем, а перед видаленням газів з реактора - відділення від них ТРГ як кінцевий продукт, який відрізняється тим, що проводять підготовку і спалювання паливо-повітряної суміші в дві стадії при безперервному дозуванні компонентів графіту, палива і повітря горіння за умов енергетичного балансу процесу термообробки графіту і стехіометрії реакцій горіння палива, при цьому першу стадію горіння проводять при коефіцієнті подачі первинного повітря менше одиниці за допомогою високошвидкісного пальникового пристрою інжекційного типу і готують високотемпературні, хімічно високоактивні газоподібні продукти неповного згоряння суміші, формують з них активний інжектуючий потік, інжектують ним вторинне повітря в суміші з дисперсним графітом у вигляді пасивного потоку з одночасним перемішуванням потоків, при цьому поєднують зону змішування потоків з зоною допалювання продуктів першої стадії неповного згоряння та здійснюють другу стадію горіння - допалювання продуктів першої стадії горіння, при цьому задають співвідношення кількостей первинного і вторинного повітря горіння за умови, що коефіцієнт подачі первинного повітря на першій стадії горіння α=0,2-0,5 і сумарний коефіцієнт подачі первинного і вторинного повітря, що подають на другій стадії горіння, α=1,0-1,1, первинний і вторинний потоки повітря безупинно пропорціонують в заданому співвідношенні в процесі горіння, при цьому здійснюють змішування продуктів першої стадії неповного горіння з вторинним повітрям і дисперсним графітом і їх допалюють безпосередньо на поверхні та поблизу частинок графіту, таким чином здійснюють їх термоударний нагрів, терморозщеплення і отримують ТРГ, а після охолодження і відділення його від супутніх газів одержують кінцевий продукт.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють псевдозрідження дисперсного графіту після його дозування з використанням для цього вторинного повітря горіння, причому вторинне повітря горіння розділяють на першу частину, достатню для псевдозрідження дисперсного графіту, що надходить з дозатора, з одержанням графіто-повітряної суміші, і другу частину, достатню для інжекції одержуваної графіто-повітряної суміші, і здійснюють інжектування одержаної суміші в зону змішування її з продуктами першої стадії горіння палива, здійснюють повне допалювання продуктів неповного згоряння в суміші з дисперсним графітом і вторинним повітрям горіння з термоударним нагріванням і термічним розщепленням частинок графіту, після чого топкові гази з ТРГ направляють у зону охолодження, відокремлюють від них ТРГ як кінцевий продукт.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що поєднують в одному і тому ж конструктивно обмеженому об'ємі реактора зону змішування продуктів першої стадії неповного горіння з вторинним повітрям в суміші з дисперсним графітом і зону їх допалювання.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що проводять стрибкоподібне зниження тиску в потоці суміші топкових газів з ТРГ після їх виходу із зони допалювання.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що підігрівають повітря горіння за рахунок рекуперації тепла відхідних газів та охолодження термонапружених зон реактора.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що підігріте первинне повітря подають на горіння шляхом інжекції газопальниковим пристроєм за рахунок кінетичного напору струменя газоподібного палива та/або за рахунок надлишкового тиску повітря від зовнішнього джерела.
7. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що проводять зниження тиску газів на виході із зони допалювання шляхом раптового розширення потоку цих газів за рахунок збільшення його поперечного перерізу на виході із зони допалювання та/або шляхом охолодження газів за рахунок рекуперації їх тепла, та/або шляхом конденсації водяної пари в топкових газах, та/або шляхом відсмоктування газів в зовнішнє середовище.
8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що конденсацію водяної пари проводять в продуктах згорання шляхом їх охолодження нижче точки роси із змішуванням з дрібно розпиленою водою з температурою нижче точки роси топкових газів, причому початкову температуру і витрату розпилюваної води вибирають з умови достатньої загальної теплоємності для охолодження продуктів згоряння нижче точки роси і конденсації водяної пари в них.
9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що з охолодженої суміші ТРГ з супутніми газами виділяють неповністю розширений дисперсний графіт і повертають його в живильник, із решти суміші відділяють ТРГ як кінцевий продукт, а гази після очищення відводять у навколишнє середовище, причому відділення ТРГ проводять за спільного використання інерційних і гравітаційних методів.
10. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що додатково охолоджують суміш ТРГ з продуктами згоряння шляхом її додаткового змішування з високошвидкісним струменем води, причому одночасно використовують струмінь води для ежектування зазначеної суміші із зони допалювання, її охолодження та подачі ТРГ на місце застосування.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що використовують для ежектування струмінь води пожежного ствола, при цьому змішують одержаний ТРГ з водою, утворюють графіто-водяну суспензію і подають її в струмінь води пожежного ствола за типом введення дисперсного вогнегасного піноутворювача, для чого з'єднують камеру введення піноутворювача пожежного ствола з пристроєм виведення ТРГ з реактора.
12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що подають додатково в струмінь пожежного ствола разом з суспензією ТРГ з водою піноутворюючу вогнегасячу суміш.
13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що пожежний ствол разом з реактором для одержання ТРГ використовують й для нанесення сорбенту, зокрема на нафтові розливи на воді, в тому числі й ті, що горять.
14. Установка інжекторного типу для виробництва сорбенту на основі ТРГ, одержаного способом за будь-яким з пп. 1-13, яка містить витратний бункер з живильником, пристрій для одержання ТРГ у вигляді реактора з циліндричною камерою, зістикований співвісно на вході з насадком високошвидкісного пальника, а на виході - з камерою змішування через конфузор з соплом для подачі продуктів згоряння суміші, патрубок для подачі в камеру змішування вторинного повітря з окисленим дисперсним графітом, а також послідовно розташовані за камерою змішування співвісно з нею вихідний дифузор, вузол розділення ТРГ і супутнього газу з камерою розширення, в якій встановлені сопла для подачі охолоджувача, з'єднані через вентиль-регулятор з патрубком подачі охолоджувача, газопроникна перегородка і непроникні вертикальні перегородки, що ділять камеру розширення на суміжні сполучені між собою відсіки, приймальний бункер - накопичувач сорбенту з люками для видалення готового продукту і твердих відходів, рекуператор, розташований ззовні циліндричної камери, патрубки для подачі горючого газу, первинного та вторинного повітря горіння, газодисперсної суміші газу-носія з графітом, патрубок для відводу супутніх газів, регулюючі клапани і запірні вентилі, який відрізняється тим, що реактор містить зістиковані послідовно у вигляді труби Вентурі циліндричну камеру з конфузором і вихідний дифузор з утворенням між ними горлової частини труби Вентурі, в якій розташований вогневий інжектор з приймальною камерою у вигляді циліндра, що охоплює горлову частину, з активним соплом, встановленим на виході конфузора, і пасивним соплом, встановленим на виході з приймальної камери, в циліндричній стінці приймальної камери тангенціально встановлений патрубок подачі з дозатора графіто-повітряної суміші, причому приймальна камера вогневого інжектора виконана у вигляді камери змішування потоку продуктів першої стадії горіння, що подається через активне сопло, з потоком суміші дисперсного графіту з вторинним повітрям, що подається з дозатора через патрубок подачі суміші, а стінки приймальної камери являють собою конструктивне обмеження зони допалювання продуктів першої стадії неповного горіння, причому високошвидкісний інжекційний пальник встановлений на вході в циліндричну камеру з конфузором, вони забезпечені футеровкою і виконані у вигляді муфеля пальника, при цьому установка додатково містить шнековий живильник дисперсного графіту з ворушителем, встановленим у витратному бункері, і приводиться в дію шнеком живильника, дозатор дисперсного графіту з пристроєм псевдозрідження і інжектором дозованої подачі графіто-повітряної суміші в патрубок і введення в приймальну камеру вогневого інжектора, дозатор сполучений по двох входах повітря - через регулюючі вентилі і подільник повітря з лінією вторинного повітря, по входу графіту - через регулюючий шибер з живильником, а по виходу графіто-повітряної суміші - з патрубком подачі суміші в приймальну камеру вогневого інжектора, активне сопло вогневого інжектора, розташоване співвісно в приймальній камері і сполучене входом з муфелем пальника, а вихід приймальної камери виконаний у вигляді пасивного сопла інжектора і співвісно зістикований з вихідним дифузором реактора.
15. Установка за п. 14, який відрізняється тим, що містить живильник, що включає циліндричний корпус з випускним вікном, виконаним в нижній частині корпусу, і транспортуючим елементом, встановленим в корпусі з можливістю обертання з регулюванням обертів, оснащений ворушителем, циліндричний корпус живильника розташований горизонтально, транспортуючий елемент виконаний у вигляді шнека, вихідний отвір корпусу живильника розташований на одному його кінці і сполучений з дозатором сировини, а вхідний отвір - на іншому кінці корпусу діаметрально протилежно і сполучений патрубком бункера з завантажувальним бункером, при цьому ворушитель виконаний у вигляді пружини, вільно розташованої в патрубку уздовж його стінки і закріпленої нижнім кінцем на пружному елементі з можливістю зворотнопоступального руху між нижнім і верхнім положенням уздовж вісі патрубка під дією лопаті шнека, причому пружний елемент містить кулачок, в нижньому положенні розташований всередині корпусу в межах обертання шнека, а у верхньому положенні - в патрубку поза корпусом.
16. Установка за п. 15, який відрізняється тим, що активне сопло вогневого інжектора виконане у вигляді двох співвісно встановлених один в другий циліндричних патрубків з теплопереходом між ними у вигляді радіального повітряного зазору.
17. Установка за п. 16, який відрізняється тим, що радіальний повітряний зазор між циліндричними патрубками активного сопла виконаний достатнім з позиції термічного опору для зниження температури зовнішньої поверхні зовнішнього циліндричного патрубка нижче точки початку термічного розширення графіту при роботі пристрою.
18. Установка за п. 17, який відрізняється тим, що в бічній циліндричній поверхні муфеля виконані отвори з патрубками, в яких встановлені електричний запальник і датчик контролю горіння, що функціонально з'єднані з відсічними і регулюючими клапанами, встановленими на лініях подачі палива в пальник і в запальник.
19. Установка за п. 18, який відрізняється тим, що вихідний дифузор реактора виконаний за типом тарілчастого сопла з півкутом розкриття 60-75 градусів, містить усередині футеровку і сполучений своїм вихідним отвором з камерою розширення і вузлом відділення ТРГ від супутніх газів.
20. Установка за будь-яким з пп. 14-19, який відрізняється тим, що циліндрична камера з конфузором і вихідний дифузор містять зовні рекуператори тепла, виконані у вигляді сорочок повітряного охолодження, сполучені по входу повітря із зовнішнім джерелом повітря підвищеного тиску та/або атмосферою, а по виходу повітря через пропорціонуючий регулятор - з патрубками подачі первинного повітря в пальник і вторинного повітря через подільник повітря на першу і другу частини - в псевдозріджувач й інжектор дозатора дисперсного графіту, причому вихід першої частини повітря з подільника через регулюючий клапан з'єднаний з входом псевдозріджувача графіту, а вихід другої частини повітря з подільника з'єднаний через регулюючий клапан з входом інжектора графіто-повітряної суміші дозатора, а вихід дозатора по графіто-повітряній суміші з'єднаний з патрубком для її подачі в приймальну камеру вогневого інжектора.
21. Установка за п. 20, яка відрізняється тим, що містить додатково сепаратор, де між виходом дифузора і входом сепаратора встановлено кільцевий водяний колектор з радіальними отворами в стінці, зверненій до вісі колектора, а колектор підключений до водопроводу через клапан-регулятор.
22. Установка за п. 19, яка відрізняється тим, що камера розширення з вузлом відділення ТРГ від супутніх газів виконані у вигляді гравітаційно-інерційного сепаратора ТРГ.
23. Установка за п. 14, яка відрізняється тим, що вихідний дифузор своїм виходом сполучений з приймальною камерою водоежекторного пристрою зі змішувачем для одержання водо-графітової суспензії, встановленим між вихідним дифузором і приймальною камерою водоежекторного пристрою, і далі - з пожежним стволом для нанесення графітового сорбенту на місце використання.
24. Установка за п. 23, яка відрізняється тим, що її водоежекторний пристрій містить корпус, розташований співвісно і жорстко скріплений фланцевими з'єднаннями з вихідним дифузором реактора і вхідним патрубком пожежного ствола, а також встановлений в корпусі по його вісі патрубок подачі води, що має на вхідному кінці, розташованому поза корпусом, роз'єм для приєднання до пожежного гідранта, а на вихідному кінці патрубка, розташованому всередині корпусу, встановлено мультисопловий насадок і за ним послідовно і співвісно йому - дефлектор-змішувач водяного і газодисперсного потоків і пожежний ствол, причому дефлектор-змішувач виконаний у вигляді системи послідовно розташованих усічених тонкостінних конусів, що звужуються по ходу потоку, скріплених кронштейнами, менші отвори яких розташовані послідовно співвісно з утворенням проточної частини для інжектуючого водяного потоку, а зазори між бічними поверхнями конусів виконані з утворенням проточної частини для газодисперсного потоку, що інжектується, при цьому центральне сопло мультисоплового насадка виконано співвісно пожежному стволу, а периферійні сопла насадка виконані під кутом до вісі ствола з ухилом у її бік.
25. Установка за п. 24, яка відрізняється тим, що периферійні сопла мультисоплового насадка водоежекторного пристрою розташовані під кутом до вісі пожежного ствола, близьким до кута між гіпотенузою і меншим катетом прямокутного трикутника, менший катет і більший катет якого утворюються відрізками, рівними, відповідно, відстані вихідного отвору периферійного сопла від загальної осі ежекторного пристрою і відстані вихідного перетину мультисоплового насадка від вхідного отвору пожежного ствола.
26. Установка за п. 25, яка відрізняється тим, що вихідні отвори сопел мультисоплового насадка водоежекторного пристрою вибрані з умови їх рівності перетинам стійких водяних струменів з насадка при заданій швидкості витікання води.
27. Установка за п. 26, яка відрізняється тим, що реактор з водоежекторним пристроєм встановлений на лафеті з забезпеченням ступенів свободи її руху щодо лафета у вигляді поворотів і коливань навколо горизонтальної та вертикальної осей обертання, при цьому рухомі і нерухомі частини трубопроводів матеріальних потоків установки розв'язані відомими конструктивними методами за допомогою гнучких сильфонних і шлангових з'єднань.
28. Установка за п. 27, яка відрізняється тим, що рухоме кріплення її реактора з водоежекторним пристроєм на лафеті виконане у вигляді підвісу, розташованого вище центру ваги реактора з ежекторним пристроєм на спільній з ним вертикалі при розташуванні осі установки відповідно найбільшій відстані закидання струменя пожежного ствола.
29. Установка за п. 28, яка відрізняється тим, що її рухлива частина має електропривід, який забезпечує коливальний рух рухомої частини щодо нерухомої частини установки у вертикальній і горизонтальній площинах, причому частота коливань у вертикальній площині кратна частоті коливань в горизонтальній площині і перевищує її.
30. Установка за п. 29, яка відрізняється тим, що розподіл мас її рухомих елементів і їх відстаней від точок підвісу, а також робочих частот коливань вибрані з умов близькості значень робочих частот коливань до резонансних частот механічних коливань рухомої частини установки.
31. Установка за п. 30, яка відрізняється тим, що її лафет обладнаний колесами і гальмівними упорами з механічним приводом.
Текст
Реферат: Винахід належить до області одержання сорбенту на основі термічно розщепленого графіту (ТРГ) для збирання органічних водонерозчинних забруднюючих сполук і може бути застосований для збирання розлитої нафти і нафтопродуктів, зокрема з поверхні води, що включає спосіб та установку для його здійснення для одержання вуглецевого сорбенту на основі ТРГ шляхом термообробки попередньо окисненого дрібнодисперсного графіту високотемпературними продуктами згоряння палива в повітрі за рахунок організації двостадійного згоряння газового палива, при якому на першій стадії забезпечують одержання високої концентрації хімічно високоактивних радикалів в високотемпературних продуктах неповного згоряння горючої суміші, а також забезпечують їх вибухоподібне догоряння при перемішуванні з повітрям в суміші з порошкоподібним графітом на другій стадії. UA 102146 C2 (12) UA 102146 C2 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується галузі техніки захисту навколишнього середовища від забруднення техногенними забруднювачами, більш конкретно - технології та техніки отримання та застосування сорбенту на основі термічно розщепленого графіту (ТРГ) для збору органічних водонерозчинних забруднюючих сполук (нафтопродуктів, рідких жирів, фарб і т.п.) і може бути використане для збору розлитих нафти і нафтопродуктів, насамперед, для збирання їх з поверхні води. Видобуток, транспорт і переробка нафти в світі супроводжуються все зростаючими масштабами забруднення навколишнього середовища нафтопродуктами. Особливу небезпеку для екосистеми планети являють розливи нафтопродуктів у морях і океанах, що набули глобального характеру як внаслідок аварій, так і внаслідок недосконалості технологій морського видобутку, обробки та транспорту нафтопродуктів. З другої половини минулого століття і до теперішнього часу особливо інтенсивно відбувається зростання масштабів видобутку нафти в акваторії морів і в морських умовах, обсягів трубопровідного та морського транспорту нафти і нафтопродуктів і пов'язаних з ними аварійних і технологічних виливів нафтопродуктів у морське середовище. Спостерігаються тенденції до локалізації місць і зон забруднення водних поверхонь у місцях морського видобутку нафти, завантаження - вивантаження, транспорту морським шляхом, перевалки вантажів морських транспортних нафтоналивних суден, промивання їх танків. Забруднення обумовлені як прямими розливами нафтопродуктів, скиданням промивних і баластних вод в море, так і внаслідок виникнення частих аварійних ситуацій на морських свердловинах, транспортних трубопровідних системах і нафтоналивних суднах. Іноді аварійні розливи нафти супроводжуються загорянням і горінням нафтопродуктів, що призводить до виникнення великих гнаних вітром пожеж на водній поверхні. Це особливо небезпечно при аваріях для людей, які потрапляють у воду й терплять лихо, а також персоналу технічних плаваючих засобів різного призначення, що перебувають у морі. Значні обсяги нафтопродуктів викидаються у море ріками з побутовими та дощовими стоками, а також внаслідок аварій та технологічних скидів на підприємствах, розташованих на берегах річок. Нафтова плівка на поверхні води змінює умови тепломасообміну води з атмосферою і знижує інтенсивність проникнення сонячного світла в воду, що має негативний, а часом згубний вплив на морську біосферу. Розлиті на поверхню води нафта і нафтопродукти під дією сили тяжіння розтікаються на великі площі, товщина плівки нафтопродуктів на поверхні води зменшується і таким чином збільшується питома (на одиницю маси) поверхня контакту нафтопродуктів зверху - з атмосферою і знизу - з водою. Через це прискорюються процеси випаровування в атмосферу легко летючих низькомолекулярних фракцій нафтопродуктів і процеси дифузії в товщу води їх полярних компонентів, що мають подвійні зв'язки. Внаслідок цих процесів нафтова плівка зазнає істотних змін хімічного складу і фізичних властивостей. Під дією кисню повітря і сонячної радіації починаються реакції окислення, зшивання вуглеводневих ланцюгів і, в кінцевому рахунку, реакції полімеризації з утворенням стійких високомолекулярних органічних сполук. З часом, внаслідок процесів полімеризації, в'язкість нафтової плівки змінюється від 9-10 сСт, характерних для свіжорозлитої нафти, до 30-35 сСт - для старих плям розливу нафти. Суміш гідрофобних речовин, що залишаються на поверхні води, називають нафтошламом, вона практично не розкладається протягом біологічно значимихвідрізків часу. Уловлювання і видалення таких застарілих нафтових плівок з поверхні води являють великі труднощі внаслідок низької хімічної (адсорбційної) активності складових компонентів. Високов'язка плівка нафтошламів на поверхні води дуже повільно і неповно сорбується відомими сорбентами нафтопродуктів. З цього випливає, що 1) істотне значення для успішного запобігання забруднення водного середовища нафтою І нафтопродуктами має часовий фактор, що характеризує швидкість адекватного реагування на ситуацію, що виникла з аварійним розливом нафти на водну поверхню з застосуванням свіжих високоактивних сорбентів; 2) головними вимогами до сорбентів, способів і засобів їх отримання та застосування є ефективність, швидкодія, продуктивність, швидкість розгортання в робочий стан обладнання для отримання та застосування сорбенту, а також можливість оперативної доставки обладнання на місце використання, як і можливість його надійної роботи в польових (морських) умовах; 3) специфічними вимогами до сорбентів є їх нетоксичність і безпека, висока сорбційна здатність, гідрофобність та олеофільність, плавучість, швидкість сорбції, ступінь очищення 1 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 води, можливості та способи утилізації сорбенту і зібраних ним нафтопродуктів, можливість регенерації сорбенту і число циклів його повторного застосування, достатньо низька вартість. Тут і далі позначені: термінами терморозширений (терморозщеплений, спінений, спучений, модифікований) графіт, (ТРГ), пінографіт або термографеніт (exfoliated, expanded graphite, EG) - група матеріалів з графітоподібною структурою, які одержують з сполук інтеркальованого графіту (СІГ) або їх гідролізованих форм при швидкому нагріванні (термоударі); терміном міжшарові сполуки проникнення графіту - продукти гідролізу бісульфату графіту складу С24 (HSO4) * 2H2SO4; терміном інтеркаланти - кислоти (наприклад, кислоти Бренстеда), хлориди металів, галогени, що мають здатність проникати в міжшаровий (міжграфеновий) простір шаруватої структури графіту, випаровуватися і розширюватися при швидкому нагріванні інтеркальованого графіту, викликаючи його розщеплення по поверхнях спайності графенових шарів; терміном інтеркалювання графіту - насичення і хімічна обробка дисперсного графіту інтеркалантамі; терміном кислоти Бренстеда (Johannes Nicolaus Bronsted, Данія) - сполуки, здатні віддавати основи катіони водню (є донорами протонів); терміном інтеркальований графіт, сполуки інтеркалювання графіту (СІГ) - хімічно оброблений інтеркалантом графіт. СІГ можуть утворювати вуглецеві матеріали з шаруватою структурою природного (природний графіт) і штучного (наприклад, піролітичний графіт) походження; відомо, що для виробництва ТРГ в промислових масштабах в більшості випадків використовують природний лускатий (крупнокристалічний) графіт високої чистоти; при його обробці кислотами Бренстеда з утворенням СІГ він показує найбільший ефект термічного розширення; термінами терморозширення, терморозщеплення СІГ, графіту - процес отримання ТРГ, що відбувається при швидкому нагріванні (термоударі) СІГ або їх гідролізованих форм. Терморозщеплення відбувається внаслідок розкладу і випаровування інтеркаланта в проміжках між графеновими шарами часток графіту, що призводить до істотного розширення частинок графіту уздовж осі, перпендикулярної графеновим поверхням у них. Цей ефект спостерігається для СІГ з зазначеними вище інтеркалантамі. Найбільш сильно ефект терморозширення виражений для солей графіту з аніонами мінеральних кислот, молекули яких легко утворюють газоподібні продукти [1-8]. Забруднення навколишнього середовища нафтопродуктами висуває в ряд найбільш актуальних науково-технічних завдань створення ефективних способів і засобів локалізації розливів нафти і нафтопродуктів, збору їх з водних поверхонь і, в кінцевому рахунку, достатньо високий ступінь очищення від них поверхні води і водних мас. Для боротьби з такого роду забрудненнями було запропоновано низку технічних рішень, що ґрунтуються на різних принципах зв'язування та збору нафти, окремі з яких знайшли практичне застосування. Зокрема, використовують принципи механічного збору нафти з поверхні води як безпосередньо (авторські свідоцтва СРСР (далі - а.с.) SU 1773975, SU 1821523, МПК Е02В 15/04), так і з застосуванням різного роду поглиначів - сорбентів, наприклад, деревної тирси (а.с. SU 1749340) або надтонкого мінерального волокна (патент UA 31850, МПК 6C02 F1/40, С09K 3/32). Добре відомо з практики, що з великого числа відомих нині речовин-сорбентів, що застосовуються в техніці збору нафти з поверхні води, виділяється своїми досить високими робочими характеристиками порівняно невелике число розробок у цьому напрямку, серед яких, зокрема, виділяються сорбенти "праймсорб" (США), сорбенти марки СТРГ (РФ) і деякі інші. При цьому серед відомих сорбентів своїми перевагами відрізняються сорбенти на основі ТРГ. Проте зазначені сорбенти, у тому числі й "праймсорб" і СТРГ, також не повною мірою здатні задовольнити всі вимоги, висунуті практикою, особливо враховуючи форс-мажорні обставини їх застосування, що нерідко складаються на практиці. Зокрема, до числа недоліків згаданих сорбентів можна віднести їх досить високу вартість ("праймсорб") і схильність до зниження споживчих властивостей з плином часу (СТРГ). Крім того, як добре відомо з практики застосування цих сорбентів, їх застосування не передбачає врахування чинника часу, як показано вище, такого важливого для вирішення завдання очищення водного середовища від забруднення нафтопродуктами. Розроблено правила і нормативи використання сорбентів на основі ТРГ, зокрема, [1]. Однак, незважаючи на те, що в даний час на світовому ринку представлений вибір сорбентів та технологій їх одержання і застосування, що розрізняються як по ефективності очищення 2 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 води, так і за економічними показниками їх використання, відомі методи і засоби вирішення зазначених проблем не можна назвати достатніми. Відомо, що в даний час сорбенти на основі ТРГ найбільш повно відповідають вимогам ефективності збору нафтопродуктів завдяки їх робочим характеристикам та економічним показникам (чому своїми перевагами зобов'язані і зазначені вище сорбенти марки СТРГ). Однак сорбенти на основі ТРГ задовольняють більшості зазначених вище вимог у разі, якщо їх отримують безпосередньо перед застосуванням, тобто найбільш високу сорбційну здатність, як і інші робочі характеристики, виявляють "свіжі" сорбенти на основі ТРГ [2-3]. Причому сорбційна активність ТРГ знижується з часом з моменту їх отримання відповідно до закономірностей зниження хімічної активності реагентів, близьких до експоненціального закону. Згодом сорбційна активність ТРГ виходить на нижчий рівень квазістабільності, все ж достатньо високий у порівнянні з іншими видами сорбентів. Враховуючи викладене, очевидно, що актуальною задачею є створення ефективних мобільних і швидкодіючих методів і технічних засобів одержання і застосування сорбентів на основі ТРГ безпосередньо на місці, а то й під час аварійних розливів нафтопродуктів. На вирішення цієї актуальної технічної задачі спрямовано цей пропонований винахід. Відомі способи і пристрої для отримання ТРГ і сорбентів на їх основі. Близькими до цього винаходу за суттю поставленої технічної задачі є технічні рішення за такими патентами та авторськими свідоцтвами: патент JP 59032943 - щодо очищення димових газів; патенти WO 97/20110, JP 4022403 - щодо сорбції рідин, включаючи нафтопродукти; US 5282975 - сорбент, вибірковий по відношенню до нафтопродуктів у воді; патенти US 3357929, RU 2050972, RU 2124954, а.с. SU 1565502, SU 1577244, SU 1614350, SU 1649767 відносяться до очищення води та грунту від забруднення нафтопродуктами; патенти RU 2140487, RU 2176217, RU 2186728, RU 2327517 - до очищення води від нафтопродуктів; патент GB 2031015 пропонує технічне рішення для відділення нафтопродуктів від твердих матеріалів; патент RU 2049871 - для очищення піску від нафти. Проте аналіз наявних на сьогодні патентів, винаходів та розробок у цій галузі свідчить про кількісну і якісну недостатності наявних методів і засобів вирішення зазначеної проблеми, що підтверджує і практика на прикладах аварій у світовій нафтовидобувній та нафтопереробній промисловості останнім часом. Властивості вихідних матеріалів і фізичні закономірності, що зумовлюють переваги сорбентів на основі ТРГ і що лежать в основі технологій їх отримання, полягають у наступному [3-5]. Відомо, що деякі шаруваті матеріали мають здатність під зовнішніми впливами значно розширюватися у напрямі однієї з їхніх кристалографічних осей або осей орієнтації їх шаруватої структури. Такими властивостями володіють, зокрема, мінерали вермикуліт і графіт, продукти яких використовувалися і раніше в якості сорбентів нафти та інших забруднювачів. Відомо, що при швидкому нагріванні вермикуліту відбувається його розширення під дією водяної пари, що утворюється з внутрікристалічної води при нагріванні вихідного зразка. Утворена пара своїм тиском розсовує площини спайності кристалів, внаслідок чого одноосне розширення зразка вермикуліту досягає декількох сотень разів у порівнянні з вихідними розмірами. Відомо також, що для розширення графіту більш важлива наявність у структурі зразка міжшарових сполук проникнення (інтеркальованих сполук) між плоскими кристалографічними шарами гексагональних структур, утворених атомами вуглецю. Розширення графіту в напрямку вісі, перпендикулярної кристалічним площинам, відбувається під дією присутніх у міжшарових проміжках графіту сполук, що швидко нагріваються і містять кисень, а також чужорідних атомів (наприклад, лужних металів) та/або молекул при наявності окислювальних процесів. Для забезпечення протікання реакцій окислення графіту при його попередній обробці в більшості випадків застосовують, як згадувалося вище, концентровані кислоти (сірчана, азотна) - кислоти Бренстеда з додатковими добавками сильних окислювачів (K2Сr2О7, KMnО4 (NH4) S2O8), а саму реакцію розширення графіту проводять при його швидкому нагріванні до 1000-1400 °C і більше. Основні фізичні та технологічні аспекти проблеми поглиблено і детально розглянуті в наукових і технічних літературних джерелах [1-9]. Із зазначених джерел відомо також, що більшість використовуваних на практиці способів отримання ТРГ включають наступні стадії: - попереднє хімічне окислення графіту (а.с. SU 1664743, SU 1747382, SU 1813711; патенти RU 2036137, US 3260632, - окислення в димлячій НNO3; патенти RU 2057065, JP 55-80711/80 окислення в НNO3+ KMnО4; патенти RU 2070539, WO 96/339949 - окислення в димлячій НNO3 при подальшому гідролізі холодною водою; патент RU 2090498 - окислення графіту в меланжі виробництва азотної кислоти; патент RU 2237012 - окислення спільно з ультразвуком 40 кГц, 200-1000 мВт/дм3); 3 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - та / або електрохімічне (анодне) окислення графіту - при пропусканні електричного струму через графітову суспензію (патенти JP 59-3015, RU 2036137, RU 2083723, RU 2128624, RU 2142409, US 4350576, RU 2263070, RU 2264983, а.с. SU 1781984). В обох різновидах процесу окислення графіту використовують згадані інтеркаланти - концентровані кислоти Бренстеда, найчастіше, в суміші з одним із зазначених додаткових сильних окислювачів. Іноді для поліпшення подальшого розширення графіту вводять додаткові речовини, що легко плавляться і проникають у міжшаровий простір графіту, наприклад, нафтовий бітум (патент RU 2355632). Суттєва відмінна ознака зазначених аналогів "попереднє хімічне і/або електрохімічне окислення графіту" є спільною для зазначених аналогів і цього винаходу; - промивання окисленого графіту від надлишків кислоти з наступним сушінням до сипучого стану. Суттєва відмінна ознака "промивання з наступним сушінням" є спільною для зазначених аналогів і цього винаходу; - термообробка отриманого окисленого графіту методом термоудару, тобто швидкого нагріву до достатньо високих температур (патент FR1585066, а.с. SU 767023, SU 1054332, SU 1429522, SU 1480304, SU 1497952, SU 1577244, SU 1630213, SU 1657473, SU 1761667, патенти RU 2050972, RU 2134657, RU 2140487, RU 2223219, RU 2377177, JP 11157820). Суттєва відмінна ознака "окислений дисперсний графіт піддають швидкому нагріву термоудару" є спільною ознакою зазначених аналогів і цього винаходу. Швидкого нагріву окисленого графіту досягають: - за допомогою високотемпературних продуктів згоряння палив (а.с. SU 1761667, патенти RU 2118290, RU 2118942, RU 2294894); - за допомогою проміжного високотемпературного теплоносія при його резистивному або дуговому електричному нагріванні (патенти RU 2128624, SU 1657473, RU 2134657, RU 2265574, RU 2294894, а.с. SU 1480304, SU 1630213); - шляхом нагрівання дисперсного графіту за допомогою НВЧ ЕМ поля (патенти RU 2134657, RU 2125015, RU 2075438, а.с. SU 1480304). Суттєва відмінна ознака "швидкий нагрів окисленого графіту роблять за допомогою високотемпературних продуктів згоряння палив" є спільною ознакою цього винаходу і зазначених його аналогів. Спільними недоліками відомих способів і установок для отримання ТРГ, аналогів винаходу, є: 1) при використанні для нагріву графіту проміжних високотемпературних газоподібних теплоносіїв - недостатньо висока інтенсивність і, як наслідок, мала продуктивність процесу. Це є наслідком порівняно низької інтенсивності теплообміну між газом-теплоносієм і частинками графіту в їх шарі при обмеженнях на швидкість теплоносія для виключення винесення частинок графіту потоком теплоносія, а також низької інтенсивності теплообміну в супутньому потоці при наявності порівняно малих відносних швидкостей теплоносія і частинок, дотримання вимог рівномірних і досить високих температур в часі і в усьому об'ємі оброблюваного дисперсного графіту; 2) необхідність підтримання високої температури джерела тепла для забезпечення достатнього температурного напору, що визначає інтенсивність теплопередачі від джерела тепла до газу-теплоносія і далі - до частинок дисперсного графіту, для нагріву частинок графіту при дотриманні вимог рівномірних і досить високих температур в часі і в усьому об'ємі оброблюваного графіту; наслідком цього є складність, висока вартість і малий ресурс теплообмінного обладнання; 3) великі втрати від незворотності процесу теплопередачі і зумовлена цим низька економічність, пов'язані з необхідними великими різницями температур нагрівача і продукту, що нагрівається; 4) при використанні НВЧ нагріву - складність і висока вартість обладнання та його обслуговування, додаткові витрати на заходи щодо захисту персоналу і довкілля від випромінювань, а також істотні втрати від незворотності процесу нагріву, зумовлені тим, що для отримання відносно "низькоцінної" теплової енергії для нагрівання використовують "високоцінну" енергію НВЧ випромінювання; 5) у кінцевому продукту за способами-аналогами - ТРГ міститься велика кількість хімічно активних і біологічно шкідливих речовин і продуктів реакції, зокрема, сполук сірки. Для усунення цього недоліку добре відомі пропозиції повного або часткового видалення зазначених залишкових забруднень ТРГ шляхом подальших додаткових операцій термообробки і відмивання ТРГ. Проте, окрім додаткових капітальних і поточних витрат, при реалізації цих пропозицій внаслідок такої обробки розширений графіт прагне повернутися в початковий стан 4 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 аж до перетворення у вихідний дисперсний графіт з втратою всіх корисних споживчих якостей, включно й властивостей, особливо важливих для сорбенту. Відповідно до зазначених проблем і тенденцій, багатьма авторами запропоновано різні технічні рішення способів отримання ТРГ, сорбентів на його основі і установок для цього. Відомий спосіб отримання терморозщепленого графіту, оснований на термообробці порошку окисленого графіту в факелі полум'я газового пальника або паяльної лампи при температурі не нижче 1000 °C (патент FR 1585066, МПК С01В 31/04, 1970 р.). Суттєва відмінна ознака цього аналога "нагрів порошку графіту в полум'ї газового пальника" є спільною з технічним рішенням за цим винаходом. Проте, нагрівання порошку графіту цим відомим способом, що полягає у введенні порошку в факел полум'я у вигляді потоку в суміші з газом-носієм, не забезпечує достатньої швидкості зростання температури частинок графіту внаслідок порівняно низької інтенсивності теплообміну. Тепловіддача від факела полум'я до газодисперсного потоку відбувається спочатку через поверхню контакту потоків без їх перемішування. Як відомо з теоретичної та практичної газодинаміки, супутні турбулентні потоки спочатку на деякому шляху не перемішуються, рухаючись поряд [10, 11]. Це явище ускладнює теплопередачу від факелу до газодисперсного потоку і розтягує процес нагріву частинок. У подальшому супутні струмені й потоки поступово перемішуються внаслідок взаємної турбулентної дифузії їх імпульсів. При цьому кожна стадія теплопередачі - від гріючого середовища до газу-носія, що нагрівається, і від газу-носія до часток - відбувається з пониженням температури теплообміну. Такий процес теплообміну є розтягненим у часі і просторі, наслідком чого є недостатні швидкості і рівномірність нагріву частинок графіту. Відносно мала тривалість часу перебування потоків у взаємному контакті і, отже, короткочасність процесу їх теплообміну і його порівняно низька інтенсивність зумовлені високою швидкістю обох потоків при малій відносній швидкості частинок щодо газу, що їх несе, і при обмежених розмірах зони теплообміну. Ці фактори перешкоджають досягненню необхідних високих швидкостей нагріву частинок графіту до необхідних достатньо високих температур і, отже, можливості глибокого розщеплювання графіту, отримання якісного ТРГ і сорбенту на його основі. Відомий спосіб отримання ТРГ, що включає термообробку окисленого графіту при температурах 850-950 °C в шарі графіту, псевдозрідженому потоком інертного газу-теплоносія, і прожарювання при температурах 950-1050 °C (а.с. SU 1761667, МПК С01В31/04). Спільною суттєвою відмінною ознакою цього аналога з цим винаходом є нагрівання частинок графіту за допомогою газоподібного безокисного теплоносія. Цей спосіб забезпечує порівняно високу швидкість теплопередачі від газоподібного теплоносія до частинок графіту в псевдозрідженому шарі і виключає втрати від окислення графіту. Проте недоліком цього аналога є складність його реалізації, обумовлена труднощами стабілізації полідисперсної маси частинок графіту у вигляді їх псевдозрідженого шару при одночасній вимозі інтенсифікації теплообмінних процесів у шарі частинок. Як відомо з фізики та техніки дисперсних середовищ і потоків [12-21], для отримання псевдозрідженого шару часток цей шар повинен мати задану товщину для формування стабільного гідравлічного опору потоку газу-зріджувача як необхідної умови псевдозрідження. Для стабілізації процесу псевдозрідження шару частинок необхідно, щоб газ-зріджувач продувався крізь дисперсний шар цих частинок з цілком певною швидкістю, рівною швидкості витання частинок заданих розмірів. Залежно від розмірів, маси і форми частинок вони мають певну парусністю і відповідну величину швидкості витання. Таким чином, з одного боку, оптимальне значення швидкості продувки газу-носія (зріджувача) крізь шар частинок графіту залежить від виду та стану частинок графіту. З іншого боку, для забезпечення високої інтенсивності теплообміну між частинками графіту й газом-теплоносієм, що продувається крізь їх шар, швидкість продувки газу-теплоносія крізь дисперсний шар необхідно підтримувати як можна більш високою. Оскільки газ-зріджувач є одночасно і газом-теплоносієм, то виникають труднощі, пов'язані з неможливістю узгодження цих суперечливих вимог до умов продувки газу крізь дисперсний шар. Суперечності поглиблюються з початком розщеплення частинок графіту, при якому зростає їх парусність, що додатково порушує стабільність псевдозрідженого шару частинок. Ці недоліки ускладнюють реалізацію цього відомого винаходу-аналога і знижують його ефективність і надійність. Відомий спосіб отримання терморозщепленого графіту, що включає змішування паливного газу з повітрям, запалювання отриманої суміші, вдування продуктів згоряння цієї суміші в реактор, принаймні, через два пальники, суміщення факелів продуктів згоряння з пальників, спрямованих під кутом 15-100° один до другого. У центральну частину міжфакельної зони подають окислений графіт. Температуру в міжфакельній зоні підтримують на рівні, що 5 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перевищує 1000 °C. Терморозщеплений графіт видаляють з верхньої частини реактора (патент RU 2118942, МПК С01В 31/04). Спільними суттєвими відмінними ознаками аналога за патентом RU 2118942 і цього винаходу є наступні: "змішування паливного газу з повітрям", "запалення отриманої суміші", "вдування продуктів згоряння в реактор, принаймні, двома потоками", "суміщене подавання в реактор потоків і подачу в зону їх суміщення окисленого дисперсного графіту", "температуру в зоні змішування потоків підтримують на рівні, що перевищує 1000 °C". Недоліками цього відомого способу-аналога, як і способу за вказаним вище патентом № 1585066, є знижена ефективність тепловіддачі від продуктів згоряння палива до частинок графіту, обумовлена турбулентно-дифузійним характером тепломасопереносу між їх потоками. При такому теплопереносі мають місце втрати температурного напору і зниження інтенсивності енергопереносу. Це обумовлює уповільнення швидкості нагріву частинок, неможливість реалізації термічного удару частинок графіту і тим самим - неможливість глибокого і повного розщеплення графіту та отримання високоякісного сорбенту. Відомий спосіб отримання розширеного графіту, при якому розщеплення частинок графіту здійснюють в результаті швидкого розширення солей графіту по поверхнях спайності графенових шарів його кристалічної структури під впливом термоудару при температурі не нижче 1000 °C протягом 2-3 с (а.с. SU 1630213, МПК С01В 31/04). Для цього графіт піддають попередній обробці зазначеними вище окислювачами з утворенням бісульфату графіту в міжшарових проміжках. Відомий пристрій для отримання ТРГ цим способом включає завантажувальну ємність, камеру з обігрівом з патрубками для подачі і відведення газів, приймальний бункер (а.с. SU 1630213, МПК С01В31/04). Суттєві відмінні ознаки аналога "розщеплення частинок графіту здійснюють у результаті швидкого розширення солей графіту в міжшаровому просторі структури графіту під впливом термоудару", "при температурі не нижче 1000 °C", "протягом 2-3 с", "наявність завантажувальної ємності, камери з обігрівом і приймального бункера, патрубків для подачі і відведення газів" збігаються з відповідними ознаками цього винаходу". Недоліком цього способу - аналога є те, що отриманий згідно цьому способу розширений графіт має невисоку реакційну здатність. Причина низької хімічної активності одержуваного ТРГ полягає в тому, що при реалізації цього відомого способу розшарування кристалів графіту вчастинках початкової сировини відбувається на окремі пакети базисних графенових шарів з розривом ван-дер-ваальсівських зв'язків між ними. Розщеплення частинок графіту згідно з цим відомим способом відбувається практично без руйнування гексагональних шаруватих графенових структур, тобто без розриву ковалентних зв'язків в структурі графіту та їх звільнення для наступних хімічних реакцій, у тому числі - для процесів сорбції. Добре відомо, що ковалентні зв'язки в гексагональних структурах кристалів графіту набагато сильніші, ніж ван-дер-ваальсівські зв'язки між базисними шарами в структурі частинок графіту [4-6]. Тому очевидно, що недоліком цих відомих аналогів - способу і пристрою є також недостатня інтенсивність термічних і термохімічних процесів, що реалізовуються в них при отриманні ТРГ, для забезпечення досягнення рівнів енергетичних впливів на частинки графіту, що дозволяють зруйнувати ковалентні зв'язки в гексагональних утвореннях кристалів графіту. Це і обумовлює, як зазначалося вище, зниження робочих характеристик одержуваного сорбенту, перш за все його сорбційних властивостей. Відомі спосіб і пристрій одержання вуглецевої суміші високої реакційної здатності з використанням резистивного електричного нагрівання окисленого дрібнодисперсного графіту (патент RU 2128624). Нагрівання здійснюють в спеціальному реакторі, обладнаному завантажувальною ємністю і приймальним бункером. Отриманий цим відомим способом за допомогою цього відомого пристрою терморозширений графіт являє собою суміш фрагментів гексагональних структур вуглецю і вуглецевих сполук. Продукт має порівняно високу реакційну здатність. Суттєві відмінні ознаки цього аналога "швидкий нагрів дрібнодисперсного окисленого графіту", "наявність реактора для термічної обробки з завантажувальною ємністю і приймальним бункером" є спільними з цим винаходом, що заявляється. Проте цей спосіб-аналог є енергоємним, а пристрій для його реалізації потребує спеціальних конструкційних матеріалів, стійких проти руйнування в умовах високої температури, хімічно активного середовища та наявності електричного струму. Відомі способи і установки для отримання термічно розширеного графіту як основи сорбенту. Вони основані на впливі термічного удару (950-1400 °C) на порошок окисленого 6 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 графіту. Відомі способи і обладнання, що їх реалізує, включають дозування порошку окисленого графіту, змішування його з газом-носієм з утворенням 2-фазного потоку, подачу потоку в зону нагрівання і термообробки, виведення отриманої суміші ТРГ з газом-носієм із зони термообробки, її охолодження і подачу в зону розрідження (а.с. SU 1657473, патент RU 2134657). Одна з можливих схем організації процесу в цьому відомому способі передбачає дозування окисленого графіту одночасно з подачею газу-носія, в результаті чого формують двохфазний потік газ - частки графіту. Потім двохфазний потік спрямовують у зону термічного удару, створювану біля внутрішньої стінки трубчастого електронагрівача. Відоме технічне рішення за патентом RU 2176217 "Спосіб і установка для отримання сорбенту на основі терморозширеного графіту". Спосіб, як і попередні аналоги, включає формування двохфазного потоку частинок порошку окисленого графіту і газу-носія. Після формування двохфазного потоку спосіб передбачає його змішування з потоком нагрітого робочого газу, подачу його в зону нагріву, а потім - в зону розрідження при одночасному охолодженні потоком газу-розріджувача і подальший винос отриманого ТРГ в накопичувач з відведенням супутніх газів. Об'ємне співвідношення двохфазного потоку частинок порошку окисленого графіту з газом-носієм і робочого газу підтримують у межах 1:7-1:150. Наступні суттєві відмінні ознаки є загальними для відомого аналога - способу за патентом RU 2176217 і для способу за винаходом, що заявляється: "спосіб, оснований на впливі термічного удару на порошок окисленого графіту", "дозування окисленого порошку графіту одночасно з подачею газу-носія", "змішування його з газом-носієм з отриманням 2-фазного потоку газ - частки графіту", "подача 2-фазного потоку в зону нагрівання і термообробки", "а потім - в зону розрідження", "при одночасному охолодженні", "змішування двохфазного потоку з потоком нагрітого робочого газу", "подачу його в зону нагрівання", "виведення одержуваної суміші ТРГ з газом-носієм із зони термообробки", "охолодження отриманої суміші і подача в зону розрідження". Відома установка для отримання сорбенту на основі ТРГ, в якій реалізується відомий спосіб-аналог за патентом RU 2176217. Установка містить живильник з бункером і дозатором, патрубок для подачі окисленого графіту з газом-носієм в нагрівальну камеру, обладнану нагрівальними елементами. Установка також містить сопло для газу-розріджувача на виході з нагрівальної камери, камеру розрідження, накопичувач сорбенту, патрубок для видалення газів, що відходять, лінію подачі робочого газу, рекуператор тепла, встановлений зовні нагрівальної камери і пристосований для її охолодження, а також для охолодження відхідних газів та підігріву робочого газу. Лінія подачі робочого газу забезпечена регулятором. У камері розрідження встановлена газопроникна перегородка, а також вертикальна суцільна перегородка з утворенням двох суміжних порожнин, сполучених між собою в нижній частині. При цьому газопроникна перегородка розташована у верхній частині камери розрідження. Днище камери розрідження виконане у вигляді лійки. Установка обладнана люками для видалення порошку графіту і золи, а також накопичувачем сорбенту, розташованим під камерою розрідження (патент RU 2176217). Спільними суттєвими відмінними ознаками відомої установки за патентом RU 2176217, що реалізує спосіб за цим патентом, І установки за винаходом, що заявляється, є наступні: наявність живильника, патрубка для подачі окисленого графіту з газом-носієм у нагрівальну камеру, сопла для газу-розріджувача на виході з нагрівальної камери, камери розрідження, накопичувача сорбенту, газопроникної перегородки, патрубка для видалення супутніх газів, лінії подачі робочого газу з регулятором, рекуператора тепла, встановленого зовні нагрівальної камери, турбулізатора газодисперсного потоку, наявність в камері розрідження вертикальної суцільної перегородки, що ділить камеру розрідження на дві суміжні порожнини, сполучені між собою в нижній частині камери, наявність люків в нижній частині установки для видалення отриманого продукту та відходів. У цьому відомому технічному рішенні за патентом RU 2176217 передбачається турбулізація потоку компонентів, що забезпечує більш високі швидкості теплообміну і збільшує інтенсивність процесу в цілому. Крім того, нагрів графіту здійснюють від нагрівальних елементів, завдяки чому кількість тепла, що надходить в реактор установки, не пов'язане жорстко з кількістю газів, які вводять у реактор, що дозволяє встановити оптимальний режим роботи установки й збільшити її продуктивність. Проте інтенсивність процесів термічного розширення в цьому відомому способі все ж недостатня для отримання якісного ТРГ і сорбенту на його основі. Це обумовлено недостатньо інтенсивним підведенням тепла від стінок нагрівального елемента до частинок графіту. Теплообмін відбувається як внаслідок контакту частинок з гарячою стінкою нагрівача, так і, 7 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 головним чином, через газ-носій частинок, що омиває гарячі стінки нагрівача і потім віддає відведене від стінок тепло частинкам. Фахівцям зрозуміло, що цими обома механізмами теплообміну вельми важко досягти достатньо високої інтенсивності нагріву частинок, оскільки тепловий контакт частинок зі стінкою дуже слабкий. Теплообмін же за допомогою проміжного теплоносія - газу-носія частинок недостатньо інтенсивний через малі відносні швидкості частинок по відношенню до газу-носія, відносно малої інтенсивності та обмеженого часу турбулентного перемішування в потоці. При цьому теплообмін пов'язаний зі значною втратою температурного напору. У той же час для інтенсифікації теплообміну і для нагріву частинок до необхідної досить високої температури при такому способі теплообміну необхідний досить великий температурний напір і, отже, досить висока температура гріючої поверхні. Це, з одного боку, ставить під питання ресурс установки, а також її вартість внаслідок необхідності використання для неї високотемпературних матеріалів. З іншого боку, проблематичною стає надійність роботи установки, так як дотик кожної частки графіту до настільки гарячої стінки нагрівача негайно закінчиться майже миттєвим розширенням часток з багаторазовим збільшенням їх об'єму. Це буде супроводжуватися утворенням біля нагрітих стінок реактора теплоізоляційного шару розширеного графіту і неминуче закінчиться щільним затором в реакторі й виходом його з ладу або, щонайменше, виходом його з режиму. Крім того, пориста перегородка в розширювальної камері досить швидко заб'ється ТРГ, знизить свою пропускну здатність для газу, що також припинить роботу цієї відомої установкианалога. Відомі спосіб і установка для отримання терморозширеного графіту - за винаходом за патентом RU 2294894, в яких частково усунені наявні в способі та устаткуванні за патентом RU 2176217 недоліки і додатково збільшена інтенсивність процесів термічної обробки дисперсного графіту. Спосіб включає формування двохфазного потоку частинок порошку окисленого графіту і газу-носія, змішування 2-фазного потоку з потоком робочого газу на вході в зону нагріву, термообробку дисперсного графіту і наступну подачу потоку в зону розрідження при одночасному охолодженні його потоком газу-розріджувача, наступний винос отриманого ТРГ в накопичувач з відведенням супутніх газів. У цьому технічному рішенні в якості газу-носія використовують паливний газ, а в якості робочого газу використовують кисневмісний газ. При цьому підтримують їх об'ємне співвідношення рівним стехіометричному і в суміші з порошком окисленого графіту пропускають крізь псевдозріджений шар каталізатора окислення, підтримуючи температуру шару в діапазоні 600-800 °C. Спільними суттєвими відмінними ознаками способу за патентом RU 2294894 і способу, що заявляється, є наступні ознаки: "формування двофазного потоку частинок порошку окисленого графіту і газу-носія", "змішування 2-фазного потоку з потоком робочого газу на вході в зону нагрівання", "термообробку і наступну подачу в зону розрідження", "при одночасному охолодженні потоком розчинника", "наступний винос отриманого терморозширеного графіту в накопичувач", "з відведенням супутніх газів", "підтримують об'ємне співвідношення паливного газу і кисневмісного газу рівним стехіометричному". Відома установка для реалізації відомого способу отримання ТРГ за патентом RU 2294894 містить живильник, патрубок для подачі окисленого графіту з газом-носієм в нагрівальну камеру, патрубок для подачі робочого газу, турбулізатор, розташований у нагрівальній камері, рекуператор тепла, розміщений зовні нагрівальної камери і призначений для її охолодження, сопло для розріджувача на виході з нагрівальної камери, камеру розрідження, накопичувач розширеного графіту з патрубком для видалення супутнього газу, турбулізатор газодисперсного потоку, виконаний у вигляді пристрою псевдозрідження. Спільними суттєвими відмінними ознаками установки за цим винаходом, що заявляється, та відомого її аналога - установки, призначеної для реалізації способу за патентом RU 2294894, є наступні: наявність живильника, нагрівальної камери, патрубка для подачі порошку окисленого графіту з газом-носієм у нагрівальну камеру, патрубка для подачі робочого газу, турбулізатора, рекуператора тепла, розташованого зовні нагрівальної камери, сопла для розріджувача на виході з нагрівальної камери, камери розрідження, накопичувача розширеного графіту і патрубка для видалення супутніх газів, а також ознака "турбулізатор газодисперсного потоку виконаний у вигляді пристрою його псевдозрідження". Проте суттєві ознаки цих аналогів у своїх сукупностях не забезпечують досягнення позитивного результату у вирішенні поставленої технічної задачі. Причиною цьому є труднощі оптимізації режимних параметрів процесу. Зокрема, ні температура, ні час перебування порошку окисленого графіту в зоні нагріву в районі внутрішніх поверхонь стінок електронагрівача не можуть бути оптимізовані, оскільки параметри процесу вибираються з 8 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 умови забезпечення заданого кільцевого режиму протікання газодисперсного потоку всередині трубчастого електронагрівача, то неможливо одночасно поставити оптимальну швидкість щодо теплообміну частинок графіту з газом - проміжним теплоносієм, яким є газ-носій частинок графіту. Оптимальні умови протікання газодисперсного потоку щодо кільцевого режиму протікання і щодо теплообміну між нагрівачем і дисперсним компонентом потоку несумісні і тому недосяжні принаймні для одного з них. Тому процеси цих відомих способів не забезпечують досягнення бажаної оптимальної термоударної дії на дисперсний графіт. Підвищення ж температури стінок або зниження швидкості руху частинок (тобто збільшення часу їх перебування біля внутрішніх поверхонь стінок нагрівача і, отже, часу нагрівання частинок) призведе, щонайменше, до часткової втрати продукту внаслідок окислення графіту. Зниження температури нагрівача або збільшення швидкості потоку призведе до недорозширення графіту. Зазначені процеси в способах-аналогах істотно нелінійні, оскільки кінцевий продукт залежить від швидкості потоку, а ця швидкість залежить від геометричних і фізичних характеристик частинок кінцевого продукту. Це відбувається тому, що швидкість захоплення частинок графіту газовим потоком залежить від "парусності" частинок, тобто від ступеня їх термічного розширення. Розширення ж частинок графіту, в свою чергу, залежить від часу перебування частинок в зоні нагрівання при заданій температурі нагрівача. Крім того, як добре відомо фахівцям, в'язкість газу-носія при нагріванні збільшується (див. формулу Сатерленда в книзі [12] або залежність Хіршфельдера - Бромлея - Вільке в книзі [13]. Збільшення в'язкості газу-носія в зоні його нагріву, тобто в граничному шарі на поверхні нагрівання - на внутрішній стінці трубчастого нагрівача призведе до нестійкості кільцевого режиму течії в трубі нагрівача і, як наслідок, - до порушення режимів теплообміну. Так само добре відомо фахівцям, що технологічні процеси з такими нелінійними і нестійкими взаємозв'язками в дисперсних системах, як і в розглянутому випадку відомого аналога, практично дуже важко піддаються оптимізації, в тому числі і автоматичними засобами. Це також є недоліком зазначених відомих аналогів винаходу. Відомий спосіб отримання терморозширеного графіту, що включає змішування окисленого дисперсного графіту з підігрітим газом-носієм і подачу суміші в зону термічної обробки при температурі 600-1000 °C в нагрівач у вигляді вертикальної труби. Графіт додатково спінюється при виході його з труби в циліндричну камеру розширення. Після цього продукт надходить у приймач-накопичувач, де відділяється від газу-носія і димових газів (а.с. SU 1480304). Спосіб 3 дозволяє отримувати терморозширений графіт з насипною щільністю 2-10 кг/м . Суттєві відмінні ознаки "змішування окисленого дисперсного графіту з підігрітим газомносієм", "подача суміші в зону термічної обробки", "додаткове спінення графіту при виході його в камеру розширення" є загальними для цього відомого способу-аналога і пропонованого винаходу. Недоліком цього способу-аналога є те, що термообробка графіту триває від 7 до 20 хвилин, що істотно обмежує продуктивність процесу. Відома установка для отримання вуглецевого сорбенту на основі ТРГ, що включає завантажувальний бункер, дозатор, патрубки для подачі робочого газу та початкової сировини, камеру розширення, сепаратор і прийомний бункер. Установка забезпечена ежектором і сполученим з ним тангенціальним завихрювачем потоку. Патрубок подачі сировини виконаний із зовнішньою оболонкою для пропускання охолоджуючого агента. При цьому ежектор встановлений на вході в камеру розширення безпосередньо під вихідним отвором патрубка подачі сировини. Установка оснащена також ежектором, встановленим на вході патрубка для подачі сировини. Сепаратор установки виконаний з тангенціальним патрубком введення, а його вертикальна перегородка має щілинні отвори. Дозатор установки включає циліндричний корпус з випускним вікном і транспортуючим елементом, встановленим в корпусі з можливістю обертання. Транспортуючий елемент виконаний у вигляді конічного днища з встановленим на ньому ворушителем. Випускне вікно виконане в нижній частині циліндричного корпусу, має регульований прохідний перетин і оснащене направляючою планкою, встановленою перед вікном і орієнтованою назустріч напрямку обертання днища. Днище оснащене регулятором швидкості обертання (патент RU 2265574). Спільними суттєвими відмінними ознаками пристрою у заявленому винаході та його аналога за патентом RU 2265574 є наступні: - наявність патрубка подачі сировини з зовнішньою оболонкою для продування енергоносія; - наявність ежектора; - наявність тангенціального завихрювача; 9 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - ежектор встановлений на вході в камеру розширення безпосередньо під вихідним отвором патрубка подачі сировини; - наявність ежектора живильника на вході в патрубок подачі сировини; - сепаратор-віддільник ТРГ має тангенціальне введення суміші ТРГ з супутніми газами; - перегородка в камері розширення має щілинні отвори; - дозатор має циліндричний корпус з випускним вікном і транспортуючим елементом, встановленим в корпусі з можливістю обертання. Цій установці частково притаманні такі ж недоліки, як і установці за винаходом RU 2176217. Передача тепла від нагрівача до порошку графіту через теплоносій з такою малою теплопровідністю, як у газу-носія, обумовлює необхідність підтримки досить великих різниць температур тепловіддаючої поверхні нагрівача і частинок графіту, що нагріваються, для забезпечення потрібних досить великих швидкостей нагріву частинок. Для забезпечення необхідної високої температури нагрівання частинок графіту це тягне за собою необхідність великих перегрівів нагрівача, а отже, зниження його ресурсу і надійності установки. Крім того, відносно малий час перебування частинок в реакційній зоні не дозволить отримати високу якість розщеплення графіту. Знизити ж швидкість руху частинок в потоці неможливо довільно, оскільки швидкість газу-носія не може бути менше швидкості, обумовленої законом Стокса (швидкості витання частинок) для найбільших частинок графіту; при цьому найбільш дрібні частинки будуть виноситися з шару частинок і йти за межі зони нагрівання без розщеплення. Часткове розщеплення частинок призведе до різкого збільшення їх парусності і зменшення їх швидкості витання, що не дасть можливості їм пройти процес розщеплення до кінця і порушить стабільність шару частинок. Крім того, нагрівання до температур, що перевищують 1000 °C, значною мірою відбувається шляхом променевого теплообміну. Це означає, що в цій конструкції відомої установки-аналога нагріванню будуть лише піддаватися крайні частинки, не затінені від випромінювання нагрівача. Шари частинок усередині потоку будуть залишатися більш холодними, тому що процес випромінювання тепла частками від периферії до осі потоку є уповільненим, відбувається зі зниженням температури частинок від шару до шару по радіусу камери і обумовлений необхідними швидкостями нагріву випромінювальних часток до досить високих температур, що перевищують необхідну температуру частинок. Перенесення ж тепла за рахунок турбулентної дифузії в такій системі малоефективне через відсутність просторових і часових умов розвитку турбулентності в досить густій суміші графітового пилу з газом-носієм. Крім того, для переносу часток в потоці необхідні значні швидкості газу-носія і, отже, його витрати, так як сили, що діють на частинки, включають силу аеродинамічного опору, пов'язану з силою тертя газу об поверхню частинки. Така сила можлива лише тоді, коли існує відносна швидкість газу і частинок, тобто, коли швидкість газу більше швидкості частинок. А це має своїми наслідками такі процеси: а) надлишкова витрата газу-носія і тепла, що виноситься газом (звідси - підвищені втрати енергії з газами); б) швидку втрату тепла частинками, отриманого через променистий теплообмін, за рахунок віддачі його газу (отже - нові додаткові втрати енергії). Дозатор, використовуваний у цій відомій установці-аналогу, також має низку недоліків. Одним з недоліків дозатора відомої установки-аналога є нерівномірність дозування, обумовлена неоднорідністю подавання в дозатор сировини. Ручна ж настройка дозатора на заданий діапазон властивостей і якості сировини не може забезпечити достатньо високу якість одержуваного ТРГ зважаючи на змінності властивостей сировини, а також внаслідок суб'єктивного фактора. Крім того, надійність дозатора не може бути високою через можливість злипання сировини, залипання прохідних каналів газопилових трактів дозатора, обумовлених різним ступенем вологості сировини і різними фізичними властивостями доступного дисперсного графіту. Відомий спосіб отримання пінографіту в пристрої інжекторного типу за сукупністю суттєвих відмінних ознак і поставленою технічною задачею, на вирішення якої спрямовані ці ознаки, є найближчим аналогом винаходу-способу і обраний як його прототип (патент RU 2240282). Відповідно до способу-прототипу, при отриманні пінографіту здійснюють наступні стадії: а) змішування палива з повітрям з утворенням паливо-повітряної суміші; б) запалювання отриманої паливо-повітряної суміші в пальниковому насадку, виконаному у вигляді сопла; в) формування активного потоку топкових газів у вигляді газовогневого струменя; 10 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 г) інжектування пасивного потоку атмосферного повітря за рахунок швидкості активного потоку газовогневого струменя; д) додавання у пасивний потік окисленого графіту і їхню спільну подачу в приймальну камеру газовогневого інжектора в область за зрізом активного сопла; е) змішування активного і пасивного потоків у камері змішування, швидкий нагрів окисленого графіту з отриманням пінографіту і подальше переміщення газів і пінографіту через дифузор у пристрій для їх розділення; ж) відділення пінографіту від газів. Формують активний потік таким чином, щоб швидкість газовогневого струменя дорівнювала від 35 до 200 м/с. Подачу графіту здійснюють з витратою до 2 кг на 1 кг топкових газів. Змішування з повітрям здійснюють з коефіцієнтом надлишку повітря, що становить 0,8-1,5. Отримання пінографіту здійснюють за умов, що забезпечують коефіцієнт інжекції по газу 0,05-0,5. До недоліків способу-прототипу відноситься наступне. 1). У процесі термообробки порошку графіту розжареними топковим газами передбачені режими згоряння палива з коефіцієнтом надлишку повітря більше одиниці, тобто з відносною кількістю окислювача, що перевищує стехіометричне співвідношення компонентів реакцій згоряння палива. Це призведе до втрат продукту внаслідок окислення частини графіту, чому додатково сприятиме висока температура процесів і збільшення поверхні частинок графіту при їх розширенні [2]. 2). Паливноповітряна суміш, за твердженням авторів, подається зі швидкістю 35-200 м/с. Ці швидкості набагато перевищують швидкість поширення фронту горіння паливоповітряної суміші для вуглеводневих палив, яка становить близько 0,5-0,8 м/с [14-16]. Внаслідок цього, при таких швидкостях потоку паливоповітряної суміші фронт горіння буде винесений потоком за межі вихідного отвору дифузора і горіння буде відбуватися за межами пристрою в навколишньому повітрі. 3). Припустимо, що горіння буде відбуватися, відповідно до винаходу-прототипу, в камері 2 (див. фіг. 1 в описі винаходу-прототипу). Наприклад, якщо для цього знизити швидкість потоку газо-повітряної суміші з сопла 1 до швидкостей, що не перевищують швидкість поширення фронту горіння при горінні газоповітряної суміші горючий газ - повітря, та/або в камері згоряння встановлені пристрої, що стабілізують горіння і виключають винос фронту горіння з камери згоряння. У цьому випадку газоповітряна суміш, згоряючи і нагріваючись до високих температур, збільшить свій об'єм в 10-12 разів [16]. Для проходу збільшеного об'єму газів через змішувальний канал і для виходу цих об'ємів газу з камери 2 в навколишнє середовище або в накопичувальний пристрій з таким же тиском, як у довкіллі, необхідно підтримувати достатньо високий тиск у камері 2 з метою створення необхідних умов для витиснення газів [12]. Це істотно ускладнює і здорожує необхідну конструкцію установки, ускладнює підтримання стійких режимів роботи пальника, виключає інжекторний режим подачі повітря горіння в пальник і висуває вимогу подання повітря високого тиску в пальник з відповідними витратами на дороге устаткування повітряного компресора і додаткові експлуатаційні витрати електроенергії на роботу компресора [14, 16, 17]. 4). Автори винаходу-прототипу називають верхню межу швидкості топкових газів 200 м/с дозвукова швидкість для ідеального газу, яким можна вважати продукти згоряння газоповітряної суміші при достатньо високій температурі. Відомо, що прискорення газу до дозвукових швидкостей проводиться у звуженому соплі [12]. У разі винаходу-прототипу таким соплом міг би бути конфузор 4 за умови його правильного профілювання [12]. Проте у такому випадку не може бути ежектування повітря з окисленим графітом за допомогою газовогневого струменя через патрубок 3, тому що в камері 2 повинен буде підтримуватися тиск, що перевищує тиск у навколишньому середовищі, для витікання І розгону газовогневого струменя в конфузорі 4 [11, 12, 17]. 5). Якщо прийняти, що графіто-повітряну суміш вдувають в камеру 2 через патрубок 3 за рахунок тиску перед патрубком 3, що перевищує тиск в камері 2, а призначенням пропонованого ежектора є лише відсмоктування графіто-повітряної суміші, що подається в камеру 2 через патрубок 3, то слід зазначити, що, як добре відомо з теорії та практики струменевих апаратів, вихідний зріз активного сопла 1 інжектора повинен розташовуватися, в оптимальному випадку, на зрізі вхідного (пасивного) сопла, тобто на вхідному зрізі конфузора або всередині його перед камерою змішування [17]. 6). Добре відомо, що для отримання розширеного графіту з його окисленого порошку необхідно піддати останній швидкому (600-1000 град./с) нагріванню - термоудару [2, 4, 5, 8]. У відомому технічному рішенні способу-прототипу в швидкісний (за твердженням авторів) потік 11 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 продуктів згоряння, назвемо його першим потоком, вводиться другий потік порівняно холодної і значно більш густої графіто-повітряної суміші з відносною швидкістю по відношенню до першого потоку, що дорівнює нулю (перпендикулярне до потоку введення). Внаслідок цього, в результаті передання другим потоком першому імпульсу в боковому (для першого потоку) напрямі, напрямок руху першого потоку зміниться - він відхилиться у напрямі дії імпульсу, тобто відбудеться відхилення першого потоку від осі каналу і його удар, в кращому випадку, в стінку конфузора, а можливо - в стінку камери 2 з відповідною дисипацією енергії і повною втратою імпульсу першого потоку [10, 11]. У такій ситуації змішування високотемпературних газів першого потоку з графіто-повітряною сумішшю другого потоку призведе до нагрівання частинок графіту, спучування їх вже в межах камери 2, утворення затору і виходу установки з режиму. Це свідчить про недостатню надійність способу-прототипу. 7). Якщо прийняти, що співвідношення масової витрати графіто-повітряної суміші з патрубка 3 та масової витрати топкових газів із сопла 1 при зазначених вище умовах мале і так само мале співвідношення імпульсів цих потоків, так що другий потік з патрубка 3 не дуже змістить перший потік і обидва потоки увійдуть у конфузор 4 і далі - в канал 5 і дифузор 6, то і в цьому випадку не може бути досягнуто рішення поставленої задачі винаходу з наступних причин. З теорії і практики газових струменів і потоків відомо, що паралельні струмені і струмені, один з яких вводиться в інший, впродовж досить тривалого шляху продовжують рухатися практично без перемішування [10, 11, 18]. На деякій відстані перемішування буде відбуватися лише на їх контактних граничних поверхнях за рахунок турбулентної дифузії їх імпульсів. Враховуючи ж значні швидкості руху потоку в каналі 5 і дифузорі (як зазначається в описі винаходу-прототипу), очевидно і фахівцям зрозуміло, що продукти згоряння і графіто-повітряна суміш не встигнуть змішатися й обмінятися теплом і будуть викинуті потоком з дифузора в навколишнє середовище без достатнього перемішування і, відповідно, без нагріву графіту, необхідного для його глибокого розширення. У цьому полягає черговий недолік технічного рішення за способом-прототипом. Зазначені недоліки перешкоджають отриманню позитивного ефекту при вирішенні поставленої технічної задачі за способом-прототипом. Відомий пристрій інжекторного типу для отримання пінографіту за патентом RU 2240282, що працює за способом згідно з цим же патентом. Він характеризується тим, що має циліндричну приймальну камеру, зістиковану з насадком пальника у вигляді сопла і сполучену з камерою змішування окисленого графіту та продуктів згоряння паливоповітряної суміші. У пристрої послідовно розташовані за камерою змішування дифузор І вузол розділення пінографіту й газу, патрубок для подачі окисленого графіту, розташований над приймальною камерою. Пристрій додатково має конфузор, через який циліндрична приймальна камера зв'язана з камерою змішування. Сопло, камери, конфузор і дифузор розташовані співвісно в горизонтальній площині. Діаметр камери змішування становить 1,05-2 діаметри сопла, діаметр приймальної камери - 1-2 діаметри камери змішування. Довжина циліндричної камери змішування складає 610 діаметрів камери змішування, кут розширення дифузора дорівнює 8-10 градусів. Пристрій має високошвидкісний пальник. За сумою суттєвих ознак, поставленій технічній задачі, на розв'язання якої спрямована сукупність суттєвих відмінних ознак цього відомого винаходу, цей винахід-пристрій найближчий до пристрою за винаходом, що заявляється, і обраний у якості його прототипу. У пристрої-прототипі частково усунуті недоліки відомих аналогів, проте він має такі суттєві недоліки, які перешкоджають досягненню бажаного технічного результату - достатньо глибокого розщеплювання дисперсного графіту та отримання якісного сорбенту на його основі при необхідних його достатньо високій продуктивності та ефективності. 1. Пристрій-прототип має приймальну камеру з радіально розташованим патрубком подачі графіто-повітряної суміші і розташованим по осі камери сопловим насадком пальника. Недоліком такого конструктивного рішення пристрою-прототипу є те, що високошвидкісний потік високотемпературних і з малою густиною продуктів згоряння, що виходить з пальникового насадка, зіштовхується з густим потоком графіто-повітряної суміші з нульовою по відношенню до нього швидкістю, тобто - з практично нерухомим по відношенню до нього потоком (напрям вектора швидкості графіто-повітряного потоку, що вводиться, радіальний, тобто вводиться радіальний потік графіто-повітряної суміші перпендикулярний до потоку продуктів згоряння, що має осьовий напрямок). Внаслідок цього при зіткненні високошвидкісного негустого потоку (високотемпературні продукти згоряння) з нерухомим (щодо нього) високогустим графітоповітряним потоком, внаслідок інерційного опору густого середовища (графіто-повітряна суміш) рухові легкого газу (продукти згоряння), газ у набігаючому потоці стискається в одному напрямку - в напрямку руху, а розширюється після цього в усіх напрямках (закон Паскаля). В 12 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 результаті цього виникають втрати енергії на удар І зниження внаслідок цього ефективності пристрою-прототипу. 2. У пристрої-прототипі непродуктивно знижується температура процесу термообробки графіту внаслідок змішування продуктів згоряння з повітрям і дисперсним графітом, температура яких нижче температури продуктів згоряння. 3. У пристрої-прототипі сповільнюється процес нагрівання частинок графіту і не забезпечується ефект термоудару внаслідок того, що теплообмін між продуктами згоряння з пальника і частинками графіту відбувається через проміжний теплоносій - повітря-носій частинок. 4. Так як нагрівання частинок в пристрої-прототипі проводиться в окислювальному середовищі (повітря), яке нагрівається у першу чергу (проміжний теплоносій), то буде відбуватися горіння частинок графіту, чому будуть особливо сприяти висока температура і велика питома поверхня розширеного графіту. 5. У пристрої-прототипі для забезпечення інжекції атмосферного повітря з дисперсним графітом за рахунок швидкості струменя продуктів згоряння пальниковий пристрій повинен використовувати і горючий газ, і повітря досить високого тиску для створення перепаду тисків, необхідних для розгону продуктів згоряння. При цьому сам пальник повинен працювати при підвищеному тиску в камері згоряння. Це істотно ускладнює і здорожує використовуваний пальниковий пристрій. 6. Потік продуктів згоряння з пальникового насадка в приймальній камері пристроюпрототипу можна розглядати як затоплений струмінь. Як відомо з теорії та практики струменевих течій і пристроїв [10, 11], рух таких струменів в густому середовищі має проникаючий характер, при якому відбувається виникнення вихорів на поверхні, обмежуючій струмінь, якими відтісняється середовище від осі потоку в радіальному напрямку стосовно вісі струменя. При цьому частинки графіту будуть відкинуті на стінки приймальної камери і камери змішування, створюють невраховуваний додатковий гідравлічний опір на шляху потоку продуктів згоряння. Внаслідок цього пристрій-прототип вийде з ладу або з режиму. 7. Конструкція пристрою-прототипу нераціональна: дисперсний графіт, як відомо з практики виробництва ТРГ, розширюється при термообробці в 200-600 разів, а в той же час проточна частина пристрою-прототипу - приймальна камера - камера змішування звужується по потоку. 8. Як відомо з практики виробництва ТРГ, час розширення частинок графіту при термічному впливі на них дуже малий. Тому частинки графіту збільшать свій розмір, як тільки вони зустрінуться з розжареними продуктами згоряння палива на виході з пальникового насадка, в результаті чого проточна частина установки-прототипу буде щільно забита розширеним графітом І пристрій-прототип вийде з ладу. 9. У пристрої-прототипі до загальної кількості супутніх газів - продуктів згоряння палива додається повітря - носій дисперсного графіту, що тягне за собою додаткові втрати тепла з газами, додаткові витрати електроенергії для стиснення й помпування додаткових кількостей повітря і відповідне зниження ефективності установки-прототипу. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу-прототипу та забезпечення ефективного отримання глибоко термічно розщепленого графіту з великою питомою поверхнею з високою сорбційною здатністю і високоефективного сорбенту на його основі. Рішення поставленої задачі досягається удосконаленням відомого способу отримання вуглецевого сорбенту на основі ТРГ шляхом термообробки попередньо окисленого дрібнодисперсного графіту високотемпературними продуктами згоряння палива в повітрі. Відомий спосіб-прототип включає наступні операції: - змішування палива з повітрям в заданому співвідношенні з утворенням паливо-повітряної суміші; - спалювання отриманої суміші в пальниковому пристрої реактора інжекторного типу; - формування високошвидкісного активного потоку топкових газів у вигляді газовогневого струменя; - інжектування атмосферного повітря за рахунок швидкості газовогневого струменя; - додавання в інжектоване повітря дисперсного окисленого графіту з отриманням пасивного двохфазного потоку графіто-повітряної суміші; - подавання активного і пасивного потоків у зону змішування реактора; - нагрівання графіту до температури не менше 950-1000 градусів Цельсія за час не більше 2-3 секунд і отримання ТРГ; - виведення суміші газових продуктів з ТРГ в зону розширення; - рекуперацію тепла суміші ТРГ з топковими газами; 13 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - подальше охолодження ТРГ змішуванням з охолоджувачем, що вводиться в зону розширення; - відділення ТРГ від супутніх газів; - використання ТРГ в якості сорбенту. На додаток до наведеної сукупності суттєвих відмінних ознак способу-прототипу, заявлений спосіб включає такі суттєві відмінні ознаки, які в своїй сукупності забезпечують вирішення поставленої технічної задачі: - проводять підготовку і спалювання паливно-повітряної суміші в дві стадії; - безперервно дозують компоненти, які беруть участь у процесі; - безперервно дозують дисперсний графіт та паливо з умови збереження енергетичного балансу процесу термообробки графіту; - дозування первинного і вторинного повітря горіння проводять з умови підтримання стехіометрії реакцій горіння палива; - одночасно задають співвідношення первинного і вторинного повітря горіння та пропорціонують їх задане співвідношення протягом усього процесу; - першу стадію горіння проводять за допомогою високошвидкісного пальникового пристрою Інжекційного типу при коефіцієнті подачі первинного повітря, меншому одиниці; - на першій стадії горіння готують високотемпературні, хімічно високоактивні газоподібні продукти неповного згоряння суміші; - з отриманих високотемпературних продуктів неповного горіння формують активний високошвидкісний інжектуючий потік; - використовують кінетичний натиск високошвидкісного інжектуючого потоку продуктів першої стадії неповного згоряння палива і інжектують вторинне повітря горіння в суміші з дисперсним графітом; - при цьому формують суміш дисперсного графіту з вторинним повітрям горіння у вигляді пасивного потоку, що інжектується; - одночасно змішують активний потік високотемпературних хімічно високоактивних безокисних продуктів першої стадії неповного горіння з пасивним потоком суміші дисперсного графіту з вторинним повітрям; - при цьому поєднують зону змішування активного і пасивного потоків із зоною допалювання продуктів першої стадії неповного згоряння в єдиному конструктивно обмеженому об'ємі; - при змішуванні високотемпературних безокисних продуктів неповного згоряння активного потоку, збагачених хімічно високоактивними радикалами, з вторинним повітрям, змішаним з дрібнодисперсним графітом пасивного потоку, проводять спалахоподібне допалювання продуктів першої стадії неповного згоряння і таким чином здійснюють другу стадію горіння; - при цьому задають співвідношення кількостей первинного і вторинного повітря горіння з умови, що при рівності величини коефіцієнта подачі первинного повітря на першій стадії горіння α=0,2-0,5 сумарна величина коефіцієнта подачі повітря першої та другої стадії горіння становить α=1,0-1,1; - безперервно пропорціонують у заданому співвідношенні подавання первинного і вторинного повітря в процесі горіння протягом усього процесу; - змішують активний і пасивний потоки в процесі інжекції при їх швидкостях, що перевищують швидкості розповсюдження фронту полум'я при горінні їх суміші; - використовують частинки графіту в якості турбулізаторів потоку горючої суміші і проводять глибоке перемішування горючих компонентів з окислювачем - киснем повітря; - проводять другу стадію горіння - допалювання продуктів першої стадії неповного горіння в суміші з вторинним повітрям і дисперсним графітом; - другу стадію горіння проводять в режимі спалаху полум'я горіння безпосередньо на поверхнях частинок графіту, на яких адсорбовано достатньо велику кількість молекул вільного кисню, а також у просторі між частинками біля їх поверхонь; завдяки глибокому перемішуванню компонентів горючої суміші за рахунок додаткової дрібномасштабної турбулізації потоку суміші твердими частинками; - проводять нагрівання частинок графіту в темпі термоудару при проведенні другої стадії горіння; При цьому, оскільки хімічна активність високотемпературних вільних радикалів в продуктах горіння набагато перевищує хімічну активність поверхні порівняно низькотемпературних частинок графіту, то окислення графіту практично не відбувається; таким шляхом проводять термоударний нагрів частинок графіту, їх глибоке термічне розщеплення і отримують ТРГ, який після охолодження та відділення від супутніх газів використовують як сорбент; 14 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - при цьому здійснюють псевдозрідження дисперсного графіту після його дозування з використанням для цього вторинного повітря горіння. Вторинне повітря горіння попередньо розділяють на дві частини. Першу частину вторинного повітря роблять достатньою для псевдозрідження дисперсного графіту, що надходить і дозується, і псевдозріджують його. В результаті псевдозрідження отримують графіто-повітряну суміш; - другу частину вторинного повітря при його поділі роблять достатньою за витратою (з урахуванням параметрів повітря - тиску і температури) для інжекції графіто-повітряної суміші, одержаної при псевдозрідженні графітового пилу першою частиною вторинного повітря; - проводять інжектування отриманої графіто-повітряної суміші в зону змішування її з продуктами першої стадії горіння палива, інтенсивно їх перемішують і здійснюють повне допалювання продуктів неповного згоряння в суміші з дисперсним графітом і вторинним повітрям горіння. При цьому здійснюють термоударний нагрів частинок графіту і їх термічне розщеплення. Після цього топкові гази з ТРГ спрямовують у зону охолодження, відокремлюють від них ТРГ і використовують його в якості сорбенту, а супутні гази після додаткового очищення відомими способами виводять у довкілля; - при цьому поєднують в одному і тому ж конструктивно обмеженому об'ємі реактора зону змішування продуктів першої стадії неповного горіння з вторинним повітрям в суміші з дисперсним графітом і зону їх опалювання; - при цьому проводять стрибкоподібне зниження тиску в потоці суміші топкових газів з ТРГ після їх виходу із зони опалювання; - при цьому підігрівають повітря горіння за рахунок рекуперації тепла відхідних газів та охолодження термонапружених зон реактора; - при цьому підігріте первинне повітря подають на горіння шляхом інжекції газопальниковим пристроєм за рахунок кінетичного напору струменя газоподібного палива та/або за рахунок надлишкового тиску повітря від зовнішнього джерела; - при цьому проводять зниження тиску газів на виході із зони допалювання шляхом раптового розширення потоку цих газів за рахунок збільшення його поперечного перерізу на виході із зони допалювання та/або шляхом охолодження газів за рахунок рекуперації їх тепла, та/або шляхом конденсації водяної пари в топкових газах, та/або шляхом відсмоктування газів у зовнішнє середовище; - при цьому проводять конденсацію водяної пари в продуктах згоряння шляхом їх охолодження нижче точки роси змішуванням з дрібнорозпиленою водою, температура якої є нижчою від температури точки роси топкових газів; - при цьому початкову температуру і витрату розпилюваної води вибирають з умови достатності її загальної теплоємності для охолодження нижче точки роси продуктів згоряння і конденсації їх водяної пари; - при цьому додатково охолоджують суміш ТРГ з продуктами згоряння шляхом її додаткового змішування з високошвидкісним струменем води, причому одночасно використовують струмінь води для ежектування зазначеної суміші із зони допалювання, її охолодження та подачі ТРГ на місце застосування; - при цьому використовують для ежектування струмінь води пожежного ствола, а в варіантах - змішують отриманий ТРГ з водою, утворюють графітоводяную суспензію і подають її в струмінь води пожежного ствола по відомому типу введення дисперсного вогнегасного піноутворювача, для чого з'єднують камеру введення піноутворювача пожежного ствола з пристроєм виведення ТРГ з реактора; - при цьому в варіанті заявленого способу подають додатково в струмінь води пожежного ствола разом з водною суспензією ТРГ також відому піноутворюючу вогнегасну суміш; - при цьому у варіанті заявленого способу також використовують пожежний ствол разом з реактором для отримання ТРГ для нанесення сорбенту на нафтові розливи на воді, в тому числі й ті, що горять. На першій стадії горіння змішують паливо з первинним повітрям, за кількістю недостатнім для повного згоряння палива і відповідним значенням коефіцієнта витрати повітря α=0,2-0,5. Повітря горіння підігрівають за рахунок рекуперації тепла, що відводиться при охолодженні обладнання та потоку суміші продуктів згорання з ТРГ в кінці процесу. Після отримання горючої суміші зазначеного складу проводять неповне спалювання палива. При цьому отримують продукти неповного згоряння палива, що містять значну кількість хімічно високоактивних радикалів і продуктів неповного окислення, включаючи окис вуглецю й водень, що мають високу температуру (до 1050 °C-1200 °C і вище - залежно від температури підігріву повітря). Отримані високотемпературні і хімічно високоактивні продукти неповного згоряння палива подають в зону їх допалювання одночасно з вторинним повітрям, попередньо змішаним з дисперсним інтеркальованним графітом. 15 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Кількість вторинного повітря вибирають з умови, що воно складає в сумі з первинним повітрям кількість, що відповідає коефіцієнту витрати повітря горіння α=1,0-1,1. При такому співвідношенні палива і окислювача полум'я на всіх етапах спалювання палива є безокисним і має відновні властивості, крім кінця другого етапу процесу, коли продукти згоряння стануть достатньо охолодженими. Це виключає займання графіту і втрати ТРГ внаслідок його згоряння. При подачі отриманої достатньо підігрітої за рахунок рекуперації тепла суміші дисперсного інтеркальованного графіту з вторинним повітрям у зону допалювання і змішуванні її з високотемпературними продуктами першої стадії неповного згоряння палива в зоні спалювання, що вводяться сюди, відбувається різкий спалах горіння, що призводить до стрибкоподібного, термоударного нагрівання частинок графіту і їх глибоке терморозщеплення. При цьому проводять допалювання продуктів неповного згоряння першого етапу. На виході потоку суміші продуктів догорілого палива з отриманим ТРГ із зони допалювання проводять стрибкоподібне зниження тиску в потоці за рахунок його розширення в дифузорі і вимушеної конденсації водяної пари в ньому. Суттєва відмінна ознака - стрибкоподібне зниження тиску в потоці суміші продуктів згоряння з дисперсним графітом сприяє швидкому розщепленню графіту і при високих швидкостях потоку продуктів згоряння забезпечує високу продуктивність процесу. Суттєва відмінна ознака - коефіцієнт витрати повітря на першому етапі горіння дорівнює 0,20,5, переважно, 0,3-0,4 забезпечує досягнення переваги, що полягає в утворенні високої концентрації хімічно високоактивних радикалів у високотемпературних продуктах неповного згоряння горючої суміші. Це забезпечує спалахоподібне догоряння цих продуктів неповного згоряння при їх перемішуванні з вторинним повітрям в суміші з порошкоподібним графітом. При цьому відбувається стрибкоподібне виділення теплоти в обмеженому об'ємі, здебільшого, на поверхні частинок графіту через їх високу концентрацію в графіто-повітряній суміші і наявності адсорбованих на поверхні частинок графіту молекул кисню. Цим досягається різке зростання температури і тепловий вплив на дисперсний графіт у вигляді високотемпературного термічного удару. Це забезпечує повноту і глибину терморозщеплення графіту і виходу високоефективного сорбенту. Суттєва відмінна ознака - вторинне повітря для горіння подається в зону допалювання в суміші з дисперсним графітом, що забезпечує режими горіння, при яких виникає спалах полум'я допалювання безпосередньо на поверхнях частинок графіту, на яких адсорбовані молекули компонентів повітря, у тому числі і молекули кисню, і в проміжках між частинками. Це поверхневе горіння, поряд з догорянням продуктів першої стадії неповного згоряння в кисні вторинного повітря між частинками, забезпечує високу швидкість нагріву частинок графіту і знижує до мінімуму відходи від його недорозширення. Суттєва відмінна ознака - вторинне повітря за кількістю разом з первинним повітрям горіння становить величину, що відповідає коефіцієнту витрати повітря, рівному α=1,0-1,1. Це забезпечує, після допалювання на другій стадії горіння продуктів неповного згоряння, одержання горючої суміші безкисневих продуктів згоряння, що виключає втрати ТРГ за рахунок його згоряння. В основу винаходу поставлена також задача удосконалити установку для одержання та застосування сорбентів на основі ТРГ з більш високими показниками ефективності роботи і якості одержуваного продукту - створення установки, що реалізує заявлений спосіб, заснований на використанні теплоти продуктів згоряння палив для термообробки окисленого дисперсного графіту та досягнення його глибокого термічного розщеплення. Зокрема, однією з цілей, що досягаються при вирішенні поставленої технічної задачі, є отримання в польових (морських) умовах в автоматизованому процесі безпосередньо перед застосуванням сорбентів на основі ТРГ, що володіють особливо високими сорбційними характеристиками, та нанесення одержаного сорбенту на нафтові розливи на воді безпосередньо після його одержання. Поставлена задача вирішується тим, що установка інжекторного типу для виробництва сорбенту на основі ТРГ, отриманого за способом 1-13, яка має витратний бункер з живильником, пристрій для отримання ТРГ у вигляді реактора з циліндричною камерою, зістикований співвісно на вході з насадком високошвидкісного пальника, а на виході - з камерою змішування через конфузор з соплом для подачі продуктів згоряння суміші, патрубок для подачі в камеру змішування вторинного повітря з окисленим дисперсним графітом, а також послідовно розташовані за камерою змішування співвісно з нею вихідний дифузор, вузол розділення ТРГ і супутнього газу з камерою розширення, в якій встановлені сопла для подачі охолоджувача, з'єднані через вентиль-регулятор з патрубком подачі охолоджувача, газопроникна перегородка і непроникні вертикальні перегородки, що ділять камеру розширення на суміжні сполучені між собою відсіки, приймальний бункер - накопичувач сорбенту з люками для видалення готового продукту і твердих відходів, рекуператор, розташований зовні циліндричної камери, патрубки 16 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 для подачі горючого газу, первинного та вторинного повітря горіння, газодисперсної суміші газуносія з графітом, патрубки для відводу супутніх газів, регулюючі клапани і запірні вентилі, додатково має наступні суттєві відмінні ознаки, які в сукупності забезпечують вирішення поставленої технічної задачі: - реактор містить зістиковані послідовно у вигляді труби Вентурі циліндричну камеру з конфузором і вихідний дифузор з утворенням між ними горлової частини труби Вентурі; - в горловій частині реактора розташований вогневої інжектор з приймальною камерою у вигляді циліндра, що охоплює горлову частину, з активним соплом, встановленим на виході конфузора, і пасивним соплом, встановленим на виході з приймальної камери; - в циліндричній стінці приймальної камери тангенціально встановлений патрубок подачі з дозатора графіто-повітряної суміші; - причому приймальня камера вогневого інжектора виконана у вигляді камери змішування потоку продуктів першої стадії горіння, що подається через активне сопло, з потоком суміші дисперсного графіту з вторинним повітрям, що подається з дозатора через патрубок подачі суміші; - стінки приймальної камери являють собою конструктивне обмеження зони допалювання продуктів першої стадії неповного горіння; - причому високошвидкісний інжекційний пальник встановлений на вході в циліндричну камеру з конфузором; - циліндрична камера й конфузом забезпечені футеровкою і виконані у вигляді муфеля пальника; - при цьому установка додатково має шнековий живильник дисперсного графіту з ворушителем, встановленим у витратному бункері; шнековий живильник з ворушителем мають електропривід з регулюванням швидкості обертання; - дозатор дисперсного графіту забезпечений пристроєм псевдозрідження і інжектором дозованої подачі графіто-повітряної суміші в патрубок її введення в приймальну камеру вогневого інжектора; - дозатор сполучений: а) по двох входах повітря - через регулюючі вентилі і подільник повітря з лінією вторинного повітря горіння; б) по входу графіту - через регулюючий шибер з живильником; в) по виходу графіто-повітряної суміші - з патрубком подачі суміші в приймальну камеру вогневого інжектора; - активне сопло вогневого інжектора розташоване співвісно в приймальній камері і сполучене входом з муфелем пальника; - вихід приймальної камери виконаний у вигляді пасивного сопла інжектора і співвісно зістикований з вихідним дифузором реактора; - крім того, активне сопло виконане у вигляді двох співвісно встановлених один в іншій циліндричних патрубків з теплопереходом між ними у вигляді радіального повітряного зазору. Величина радіального повітряного зазору між циліндричними патрубками активного сопла виконана з термічним опором, достатнім для зниження температури зовнішньої поверхні зовнішнього циліндричного патрубка нижче точки початку термічного розширення графіту при роботі пристрою; - крім того, у бічній циліндричної поверхні муфеля виконані отвори з патрубками, в яких встановлені електричний запальник і датчик контролю горіння, функціонально з'єднані з відсічним і регулюючим клапанами, встановленими на лініях подачі палива в пальник і в запальник; - крім того, вихідний дифузор реактора виконаний за типом тарілчастого сопла з півкутом розкриття 60-75 градусів, містить усередині футеровку і сполучений своїм вихідним отвором з камерою розширення і вузлом відділення ТРГ від супутніх газів; - крім того, циліндрична камера з конфузором і вихідний дифузор містять зовні рекуператори тепла, виконані у вигляді повітряних охолодних сорочок, сполучені по входу повітря з зовнішнім джерелом повітря підвищеного тиску та/або атмосферою, а по виходу повітря через пропорціонуючий регулятор - з патрубками подачі первинного повітря в пальник і вторинного повітря через подільник повітря на першу і другу частини - в псевдозріджувач й інжектор дозатора дисперсного графіту; - причому вихід першої частини повітря з подільника через регулюючий клапан з'єднаний з входом псевдозріджувача графіту, вихід другої частини повітря з подільника з'єднаний через регулюючий клапан з входом інжектора графіто-повітряної суміші дозатора, а вихід графітоповітряної суміші з дозатора з'єднаний з входом патрубка для її подачі в приймальну камеру вогневого інжектора; 17 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - крім того, вихідний дифузор своїм виходом сполучений з вузлом розділення ТРГ і супутніх газів, виконаним у вигляді гравітаційно-інерційного сепаратора і далі - з розширювальною камерою з похилою проникною перегородкою і вертикальними непроникними перегородками, які перекривають частково перетин розширювальної камери і розділяють її на відсіки. Відсіки в нижній частині мають патрубки, що сполучають їх з бункерами готового продукту; - крім того, у конструктивному варіанті установки вихідний дифузор своїм виходом сполучений з приймальною камерою водоежекторного пристрою зі змішувачем для отримання водо-графітової суспензії, і далі - з пожежним стволом для нанесення графітового сорбенту на місце використання; - крім того, водоежекторний пристрій установки містить корпус, розташований співвісно і жорстко скріплений фланцевими з'єднаннями з вихідним дифузором реактора і вхідним патрубком пожежного ствола; у корпусі по його осі встановлений патрубок подачі води; патрубок має на вхідному кінці, розташованому поза корпусом, роз'єм для приєднання до пожежного гідранта, а на вихідному кінці, розташованому всередині корпусу, встановлений мультисопловий насадок; за ним послідовно і співвісно йому встановлені дефлектор-змішувач водяного і газодисперсного потоків і пожежний ствол; - причому дефлектор-змішувач виконаний у вигляді системи послідовно розташованих усічених тонкостінних конусів, що звужуються по ходу потоку, скріплених кронштейнами; менші отвори конусів розташовані послідовно співвісно з утворенням проточної частини для інжектуючого водяного потоку; зазори між бічними поверхнями конусів виконані з утворенням проточної частини для газодисперсного потоку, що інжектується; - при цьому центральне сопло мультисоплового насадка виконане співвісно пожежному стволу, а периферійні сопла насадка виконані під кутом до вісі ствола з ухилом до центру насадка, переважно, під кутом до вісі пожежного ствола, близьким до кута між гіпотенузою і меншим катетом прямокутного трикутника, побудованого на відрізках, рівних, відповідно, відстані вихідного отвору периферійного сопла від загальної вісі ежекторного пристрою і відстані вихідного перетину мультисоплового насадка від вхідного отвору пожежного ствола; площі вихідного перетину сопел мультисоплового насадка водоежекторного пристрою вибрані з умови їх рівності перетинам стійких водяних струменів при заданих швидкості витікання з насадка і температурі води; - реактор з водоежекторним пристроєм встановлений на станині з забезпеченням ступенів свободи його руху відносно станини щодо поворотів і коливань навколо горизонтальної та вертикальної осей обертання; - при цьому рухомі й нерухомі частини трубопроводів матеріальних потоків установки розв'язані відомими конструктивними засобами за допомогою гнучких сильфонних і шлангових з'єднань; - крім того, рухоме кріплення реактора з водоежекторним пристроєм установки на станині виконано у вигляді підвісу, розташованого вище центру ваги реактора з ежекторним пристроєм на спільній з ним вертикалі при розташуванні осі установки, відповідному найбільшій відстані закидання струменя пожежного ствола; - крім того, рухома частина установки має електропривід, що забезпечує коливальний рух рухомої частини установки відносно її нерухомої частини у вертикальній і горизонтальній площинах; - при цьому частота коливань рухомої частини установки у вертикальній площині кратна частоті її коливань у горизонтальній площині і перевищує її; - крім того, розподіл мас елементів рухомої частини установки і їх відстаней від точок підвісу, а також робочих частот коливань обрані з умов близькості значень робочих частот коливань до резонансних частотах механічних коливань рухомої частини установки; - крім того, станина установки обладнана колесами і гальмівними упорами з механічним приводом. Для досягнення заявленого технічного результату установка для отримання вуглецевого сорбенту включає завантажувальний бункер, дозатор, патрубок подачі робочого газу. її патрубок подачі початкової дисперсної сировини забезпечений зовнішньою оболонкою і патрубком для проходу газоподібного енергоносія. Установка також має камеру розширення, сепаратор, приймальний бункер. Ежектор встановлений на вході в камеру розширення установки безпосередньо під вхідним отвором патрубка подачі сировини. Тангенціальний завихрювач потоку установки суміщений з ежектором, а камера розширення виконана у вигляді дифузора труби Вентурі, виходом сполученого через сепаратор з приймальним бункером. При цьому вхідний патрубок дифузора і вихідний патрубок конфузорів 18 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 труби Вентурі в її горловій частині виконані у вигляді, відповідно, приймального і напірного сопел ежектора введення сировини, сполучених з приймальною камерою ежектора. Приймальня камера з'єднана тангенціально з патрубком подачі вихідної сировини в камеру розширення з утворенням тангенціального завихрювача потоку в ній. При цьому вхід конфузора труби Вентурі з'єднаний з виходом муфеля газового пальника. Стінки дифузора обладнані сорочкою повітряного охолодження, сполученої по входу з джерелом стисненого повітря, а по виходу лінією стисненого повітря - з входом первинного повітря газового пальника через регулятор витрат. Регулятор вибраний з урахуванням можливості регулювання коефіцієнта витрати первинного повітря горіння в межах значень, щонайменше, α=0,2-0,5. При цьому інжектор на патрубку подачі сировини в камеру розширення розміщений в щілинному кільцевому зазорі, виконаному в патрубку безпосередньо під його вхідним отвором. Ежектор має приймальне сопло і камеру підведення сировини, у вигляді відрізків патрубка, відповідно, нижче і вище кільцевого зазору по потоку, а також розміщене в щілинному зазорі патрубка кільцеве напірне повітряне сопло, з'єднане з кільцевою форкамерою. Форкамера охоплює кільцевий зазор і герметично з'єднує кінці патрубка, обернені до кільцевого зазорусопла. При цьому форкамера по входу сполучена з джерелом стисненого повітря через регулятор витрати вторинного повітря горіння, причому забезпечена можливість регулювання коефіцієнта витрати повітря горіння в межах значень, щонайменше, α=0,8-0,6. Патрубок подачі вихідної сировини, забезпечений зовнішньою оболонкою і патрубком для пропускання газоподібного енергоносія, виконаний у вигляді пристрою псевдозрідження вихідної сировини. Причому патрубок подачі сировини під оболонкою виконаний перфорованим, а патрубок для пропускання енергоносія сполучений з лінією стисненого повітря після регулятора витрати. Між виходом дифузора і входом сепаратора встановлено кільцевий водяний колектор з радіальними отворами в стінці, оберненій до його вісі. Колектор підключений до водопроводу через запірно-регулюючий клапан - регулятор витрати води. Регулятори витрати первинного і вторинного повітря горіння виконані у вигляді першого пропорціонуючого регулятора співвідношення (горючий газ)/(первинне повітря) і другого пропорціонуючого регулятора співвідношення (первинне повітря)/(вторинне повітря). Живильник установки включає циліндричний корпус з випускним вікном, виконаним в нижній частині корпусу, і транспортуючий елемент, виконаний у вигляді шнека і встановлений в корпусі з можливістю обертання. Живильник забезпечений ворушителем. Транспортуючий елемент оснащений електроприводом з регулятором швидкості обертання. Ворушитель виконаний з можливістю приведення в рух від обертання шнека. Циліндричний корпус дозатора розташований горизонтально. Вихідний отвір живильника розташований на одному кінці його корпусу, обернений вниз і сполучений, послідовно, з пристроєм псевдозрідження дисперсного графіту, пиловим входом інжектора дозатора, вихід якого сполучений з патрубком подачі графітоповітряної суміші вихідної сировини в завихрювач приймальної камери вогневого інжектора. Вхідний отвір корпусу живильника розташований зверху на другому кінці корпусу діаметрально протилежно вихідному. Він сполучений патрубком бункера з завантажувальним бункером. Ворушитель живильника виконаний у вигляді пружини, вільно розташованої в патрубку бункера, а її витки - уздовж його стінки. Пружина закріплена нижнім кінцем на пружному елементі з можливістю зворотно-поступального руху уздовж осіпатрубка. Пружний елемент має кулачок з встановленим на ньому роликом, виступаючим всередину корпусу в межі обертання шнека. Винахід ілюструється графічними матеріалами, де на Фіг. 1 наведена схема установки, на Фіг. 2 схематично показаний водяний ежектор пожежного ствола для нанесення сорбенту на нафтові плями на водній поверхні, на Фіг. 3 показана конструкція соплової збірки ежектора, на Фіг. 4 наведено креслення варіанту встановлення установки на рухомому лафеті, на фіг. 5 наведена фотографія сирого дисперсного графіту (а) і терморасщепленного графіту, отриманого при випробуваннях способу, що заявляється, (б). На кресленнях позначені: 1 завантажувальний бункер, 2 - дозатор; 3 - патрубок бункера подачі окисленого графіту, 4 ворушитель, 5 - пружина ворушитель; 6 - пружний елемент ворушитель; 7 - кулачок; 8 - просвіт корпусу дозатора, 9 - шнек; 10 - редуктор-регулятор оборотів шнека; 11 - електродвигун приводу шнека; 12 - патрубок подачі сировини, 13 - кільцеве напірне повітряне сопло; 14 - верхня частина патрубка подачі сировини, 15 - нижня частина патрубка подачі сировини, 16 - кільцева форкамери інжектора подачі сировини, 17 - зовнішня оболонка псевдозріджувача; 18 приймальна камера інжектора введення сировини; 19 - вихідний патрубок конфузорів; 20 19 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 конфузор; 21 - вхідний патрубок вихідного дифузора, 22 - вихідний дифузор; 23 - муфель газового пальника; 24 - газовий пальник; 25 - патрубок подачі пального газу пальники; 26 патрубок подачі первинного повітря пальника; 27 - футеровка муфеля; 28 - футеровка вихідного дифузора; 29 - рекуператор 1 - сорочка охолодження муфеля; 30 - рекуператор 2 - сорочка охолодження вихідного дифузора; 31 - регулятор первинного повітря; 32 - регулятор вторинного повітря; 33 - пропорціонуючий регулятор повітря горіння; 34 - кільцевої трубчастий колектор охолоджуючої води; 35 - сепаратор; 36 - збірний бункер; 37 - жалюзійні похила перегородка сепаратора; 38 - верхня вихрова камера сепаратора; 39 - нижня вихрова камера сепаратора; 40 - вертикальна перегородка сепаратора з проходом знизу; 41 - вертикальна перегородка сепаратора з проходом зверху, 42 - підведення горючого газу до установки; 43 - підведення стиснутого повітря, 44 - підведення води; 45 - вихідний отвір для видалення супутніх газів, 46 форсунка для вприскування охолоджуючої води; 47 - приймальна камера водяного ежектора пожежного ствола; 49 - сопловий блок ежектора, 50 - сопловий дефлектор; 51 - пожежний ствол; 52 - центральне сопло; 53 - периферійні сопла; 54 - лафет; 55 - колеса лафета; 56 - стопор лафета; 57 - вісь підвісу реактора для коливального руху у вертикальній площині; 58 - рама підвісу реактора; 59 - привід коливального руху реактора в горизонтальній площині; 60 - гнучкі розв'язки руху трубопроводів енергоносіїв; 61 - повітряний ресивер. Установка для отримання вуглецевого сорбенту включає завантажувальний бункер 1, з'єднаний з дозатором 2 через патрубок бункера 3 з ворушителем 4 у вигляді пружини 5, вільно встановленої в патрубку бункера і нижнім кінцем закріпленої на пружному елементі 6, встановленому в нижній частині патрубка бункера. Пружний елемент має на своєму кінці кулачок 7, що виходить в просвіт корпусу 8 дозатора. У корпусі дозатора, розташованому горизонтально, встановлений транспортуючий елемент, який являє собою шнек 9, кінематично з'єднаний через редуктор-регулятор швидкості 10 з електродвигуном 11. У вихідному вікні корпусу дозатора встановлений патрубок 12 подачі сировини, що складається з двох частин, розділених щілинним поперечним зазором. У зазорі розташоване кільцеве напірне повітряне сопло 13, яке разом з верхньою 14 і нижній 15 (по потоку) частинами патрубка утворюють ежектор вихідної сировини. При цьому верхня частина 14 патрубка служить камерою подачі сировини ежектора, а нижня 15 - його приймальним соплом. Зазор між частинами патрубка охоплений кільцевою форкамерою 16 інжектора з патрубком підведення повітря високого тиску. Форкамера сполучена з кільцевим соплом і герметично з'єднана з обома частинами патрубка, поєднуючи їх механічно. Ділянка верхньої частини патрубка виконана перфорованою, має зовнішню оболонку 17 з патрубком введення повітря, що охоплює перфоровану частину і утворює разом з нею псевдозріджувач дисперсної сировини, що надходить. При цьому перфорації в стінці патрубка виконані у формі сопел з нахилом їх осей до осі патрубка під кутом 35-45 градусів по ходу руху потоку в патрубку. Нижня частина патрубка сировини тангенціально з'єднана з приймальною камерою 18 інжектора введення сировини, утвореного вихідним патрубком 19 конфузора 20 і вхідним патрубком 21 вихідного дифузора 22. Конфузор і дифузор утворюють трубу Вентурі, в горловий частини якої розміщена приймальня камера інжектора 18. При цьому камера 18 виконана у вигляді змішувача і завихрювача вогневого потоку з вихідного сопла 19 конфузора 20 і газодисперсного потоку з патрубка 15 інжектора дозатора сировини. Вихідний патрубок конфузора виконаний у вигляді напірного сопла і вхідний патрубок вихідного дифузора - у вигляді приймального сопла інжектора. При цьому вихідний патрубок - напірне сопло конструктивно виконане у вигляді двох співвісно вставлених один в другий циліндрів з утворенням між ними повітряного зазору, що являє собою термічний опір, достатній для падіння температури зовнішньої поверхні вихідного патрубка нижче температури термічного розщеплення графіту. Конфузор 20 на вході з'єднаний з циліндричною частиною муфеля 23 газового пальника 24. Газовий пальник має патрубок введення горючого газу 25 і первинного повітря 26. Конфузор і дифузор мають футеровку 27 і 28 відповідно, а також рекуператори 1 і 2 у вигляді сорочок повітряного охолодження муфеля 29 і вихідного дифузора 30 відповідно. Сорочки охолодження вхідними патрубками сполучені з джерелом повітря високого тиску, а вихідними патрубками - через пропорціонуючий регулятор 31 витрати первинного нагрітого повітря - з патрубком 26 введення первинного повітря пальника. Пропорціонуючий регулятор 32 витрат стисненого вторинного повітря з'єднаний з вхідними патрубками форкамери 16 кільцевого сопла 13 патрубка сировини і з вхідним патрубком пристрою псевдозрідження. Горючий газ на пальник подається через пропорціонуючий регулятор витрати газу 33, функціонально пов'язаний з регуляторами 31 і 32. Вхідний патрубок 21 вихідного дифузора 22 виконаний у вигляді конфузора. 20 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На виході дифузора по периметру його вихідного отвору встановлено кільцевої трубчастий колектор 34 охолоджуючої води з форсунками в стінці труби, зверненої до вісі колектора. Колектор приєднаний до водопроводу через запірно-регулюючий клапан (не показаний). У конструктивному варіанті установки форсунка 46 для охолоджуючої води розташована всередині вихідного дифузора або приймальної камери 47 водяного ежектора пожежного ствола. Вихідний дифузор вихідним отвором сполучений через сепаратор 35 зі збірним бункером 36. Сепаратор має похилу жалюзійну перегородку 37, що ділить камеру розширення на верхню 38 і нижню 39 вихрові камери, і дві вертикальні перегородки 40 і 41, що частково перекривають прохідний перетин сепаратора. Установка своїми вхідними патрубками з'єднана із зовнішніми джерелами енергоносіїв, а саме: входом 42-з газопроводом; входом 43-з джерелом холодного стисненого повітря; входом 44-з водопроводом. Вихідний патрубок 45 призначений для видалення газів, відокремлених в сепараторі від готового продукту. Введення сировини - інтеркальованого дрібнодисперсного графіту роблять через завантажувальний бункер 1, а вивід готового продукту проводять в приймальний бункер 36, з якого сорбент відбирають через нижній люк і направляють в камеру змішування водяного ежектора і в пожежний ствол. У конструктивному варіанті установки форсунка 46 для введення охолоджуючої води встановлена в приймальній камері 47 водяного ежектора або введена у вихідний дифузор установки. У приймальну камеру водяного ежектора введений патрубок 48 подачі води на пожежний ствол. Патрубок закінчується в приймальній камері сопловою збіркою 49, з якою з'єднаний сопловий дефлектор 50, а до корпусу дефлектора пристикований пожежний ствол 51. Основним елементом соплової збірки 49 є мультисопловий блок 52 з центральним 53 і периферійними 54 водяними соплами. Установка працює в такий спосіб. Проводять завантаження сировини в завантажувальний бункер 1. Приєднують установку входами 42, 43, 44 і виходом 45 до зовнішніх джерел і приймачів енергоносіїв та матеріальних потоків. Подають стиснене холодне повітря в сорочки охолодження 29, 30 муфеля конфузора 23 і вихідного дифузора 22 труби Вентурі, а також через регулятор 32 -в зовнішню оболонку 17 патрубка 12 і через форкамеру 16-у кільцеве сопло 13. Подають первинне повітря горіння з сорочок охолодження через регулятор 31 і патрубок 26 в пальник 24 в кількості, що відповідає коефіцієнту витрати повітря горіння, рівному α=0,4, і вентилюють проточну частину установки. Після попередньої вентиляції установки подають горючий газ через регулятор 33 і патрубок 25 в пальник, запалюють факел за допомогою запальника (не показаний), здійснюють неповне горіння в муфелі 23, обумовлене недостачею окислювача. Продукти неповного згоряння з муфеля направляють у конфузор і далі - у вихідний патрубок 19 конфузора 20, виконаний у вигляді напірного сопла вогневого інжектора, і проводять прогрів установки. Футеровка 27 муфеля і конфузора захищає їх стінки від прямого впливу високих температур і після розігріву за рахунок своєї високої температури стабілізує процес горіння. Високотемпературний і високошвидкісний струмінь продуктів неповного горіння, що виходить із напірного сопла 19, входить в приймальне сопло 21 вихідного дифузора, виконаного у вигляді звужуваного патрубка. Така форма пасивного сопла інжектора забезпечує повноту та швидкість відводу газодисперсного потоку і утворених тут частинок ТРГ, що інжектуються. Цим виключається виникнення заторів в проточному каналі установки і забезпечується надійність її роботи. При цьому за рахунок ежекції в приймальній камері 18 виникає знижений тиск, за допомогою чого проводять відсмоктування і прискорюють рух потоку з патрубка 15. Сприяють цьому процесу за допомогою інжектора дозатора на патрубку 12 подачі сировини шляхом подання повітря під оболонку 17, вдування повітря з форкамери 16 ежектора через його кільцеве сопло 13 в патрубок 15 і відсмоктування потоку з приймальної камери 14. Потік з патрубка 15 тангенціально вводять в камеру 18, де він турбулізується і перемішується з потоком, що інжектується. Після цього повітря шляхом ежекції потоком продуктів неповного згоряння з напірного сопла 19 втягують в приймальне сопло 21 інжектора введення сировини. При цьому роблять інтенсивне перемішування обох потоків між собою за рахунок інтенсифікації руху середовища в вихровому потоці в приймальній камері при втягуванні периферійних швидкісних струменів, утворених при тангенціальному введенні, в приосьову зону сопла відповідно до закону збереження моменту кількості руху. Включають електродвигун 11 і через редуктор 10 обертальний рух передають на шнек 9. При своєму 21 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 обертанні шнек періодично штовхає кулачок 7 і приводить в рух ворушитель, через пружний елемент 6 і пружину 5, передаючи рух шарам сировини в патрубку 3 бункера і в завантажувальному бункері, забезпечуючи рівномірне надходження дисперсного сировини у вхідний отвір корпуса 8 дозатора 2. Шнек подає сировину до вихідного отвору корпусу дозатора і подає його в патрубок 12. Дисперсна сировина перемішується з поступаючим крізь перфорації в стінках патрубка повітрям, причому його потік набуває властивостей квазірідини, зокрема, властивість плинності. Пилоповітряний потік подають до приймальної камери 18 тангенціально у вигляді вихрового потоку і перемішують з потоком продуктів неповного горіння, що надходять з сопла 19. Оскільки з високотемпературними продуктами неповного згоряння перемішується повітря з окислювачем, то відбувається новий спалах горіння, при якому горять хімічно високоактивні радикали і продукти неповного горіння, але не графіт, так як його температура більш низька, ніж температура продуктів, що надходять, неповного горіння. Температура горіння різко підвищується, горіння відбувається практично на поверхні частинок, огорнених повітряною оболонкою завдяки псевдозрідженню в патрубку 12, і таким чином здійснюють термоударний вплив на графіт. Цей процес проводять за приймальним соплом 21 в дифузорі 22. Процес підтримують стабільним за допомогою пропорціонуючих регуляторів 31, 32, 33, підтримують постійним співвідношення реагентів, які беруть участь в процесі - горючого газу, первинного та вторинного повітря. Отриманий в цих процесах ТРГ направляють в дифузорі до його виходу. На виході дифузора потік піддають дії водяних струменів з сопел водяного колектора 34, охолоджують, зменшуючи його об'єм і тим самим - тиск в дифузорі. При цьому одночасно проводять відмивання отриманого ТРГ від залишків хімічних речовин - інтеркалантів. Після цього газовий потік з ТРГ направляють в сепаратор 35, виділений з потоку ТРГ збирають в приймальний бункер 36, а очищені гази - через патрубок 45 відводять у навколишнє середовище. У сепараторі 35 газодисперсний потік пропускають послідовно через похилу жалюзійну перегородку 37 у першій вихровий камері 38, де, відбившись від похилої жалюзійної перегородки, потік закручується у вихор. При цьому менш інерційні компоненти потоку - гази з деякою домішкою особливо легких графітових включень проходять крізь щілини жалюзійних ґрат, змінивши свій напрямок руху таким чином, що потік за перегородкою в другій вихровій камері 39 виявиться закрученим у вихор. Причому, при кожній різкій зміні напряму руху газодисперсного потоку, включаючи зміну його напрямку на перегородках 40, 41, з газодисперсного потоку сепарується і висипається в бункер 36 більш інерційна частина потоку дисперсні частинки ТРГ. Підтримуючи незмінними потоки енергоносіїв і сировини 42, 43, 44, забезпечують стабільність роботи установки в безперервному режимі. Зібраний в бункері 36 сорбент відводять через нижню кришку бункера і направляють його в приймальну камеру водяного ежектора пожежного ствола відомими методами, наприклад, з'єднують бункер 36 з приймальною камерою водяного ежектора (не показано) і наносять сорбент на нафтові плями. У конструктивному варіанті установки, в якій патрубок 21 - пасивне сопло вогневого інжектора з'єднують безпосередньо з приймальною камерою 46 з форсункою 47 водяного ежектора, газодисперсний потік охолоджують вприскуванням води до температури нижче температури точки роси в приймальній камері водяного ежектора або у вихідному дифузорі і подають дисперсний потік за допомогою потоку води, що надходить через патрубок 48, сформованого системою водяних сопел мультисоплового блока 49, через сопловий дефлектор 50 в пожежний ствол 51, за допомогою якого сорбент закидають на нафтові плями на водній поверхні. При цьому, заявлене технічне рішення мультисоплового блока 49 забезпечує достатньо велику дальність закидання сорбенту завдяки заявленим конструктивним співвідношенням центрального водяного сопла 52 і високий ежекційний ефект завдяки заявленим формі, розташуванню і орієнтації щодо формованого потоку периферійних сопел 53. Найбільш вигідним конструктивним втіленням винаходу - пристрою є лафетний варіант установки, в якому реактор підвішений на рухомому лафеті 54 з колесами 55 і стопором 56 з можливістю здійснювати коливальні рухи у вертикальній (навколо осі підвісу 57) за допомогою підвісної рами 58 і горизонтальній (за допомогою механізму 59) площинах. При цьому механічну розв'язку рухомих і нерухомих частин трубопроводів здійснюють з використанням гнучких сильфонних і гумових патрубків 60. Для забезпечення високої мобільності установки використовують повітряний ресивер 61 для прискорення приведення установки в робочий стан. Оптимальне маневрування установкою при роботі здійснюють завдяки можливості її переміщення на колесах 55 і стопоріння її в обраному найбільш вигідному положенні за допомогою стопорів 56. Заявлений винахід забезпечує при мінімально можливих витратах одержання й оперативне нанесення високоефективного сорбенту на нафтові плями на водній поверхні завдяки можливості роботи установки в режимі сканування поверхні, що очищається, з безперервним 22 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виготовленням сорбенту і негайним нанесенням його послідовно на всю оброблювану поверхню. Приклад 1 25 кг дрібнодисперсного (на ситі R90 7-10 %) графіту окислили сумішшю 3,25 кг біхромату 3 калію і 75,0 л сірчаної кислоти густиною 1,84 г/см протягом 20 хв., Відмили на фільтрі до рН 7, висушили в сушильній шафі при температурі 120 °C + - 2 °C до сипучого стану протягом 5 год. Термообробку проводили на установці відповідно до винаходу, що заявляється, у прохідному режимі при продуктивності установки 360 кг/год. графіту. Залишкова вологість графіту 5 %. Використовували два види палива: 1) суміш горючих газів пропан (50 %) + бутан (50 %) і 2) природний газ. Параметри робочих процесів при випробуваннях: Повна масова витрата інтеркальованого графіту 0,105 кг/с. Загальна витрата горючого газу: суміш пропан-бутан 8,77 кг/год., природний газ 9,6 кг/год. Коефіцієнт подачі повітря на першій стадії горіння α=0,25-0,40. Загальний коефіцієнт надлишку повітря на другій стадії горіння α=1,0-1,1. Загальна витрата повітря на горіння при спалюванні: а) суміші пропан-бутан - 135,9 кг/год.; б) природний газ - 140,5 кг/год. Температура робочого процесу 1050 °C-1150 °C. 3 У результаті випробувань отримано ТРГ насипною густиною 3,2-3,7 кг/м . На фіг. 5 наведено фото вихідного матеріалу (дисперсний графіт) і отриманого продукту (ТРГ). Приклад 2 Матеріали, умови, процес і його режими попередньої підготовки графіту ті ж, що й у прикладі 1. Параметри робочих процесів при випробуваннях: Повна масова витрата графіту 0,208 кг/с. Загальна витрата горючого газу: а) суміш пропанбутан (50 % / 50 %) 17,54 кг/год.; б) природний газ - 19,1 кг/год. Коефіцієнти надлишку повітря на першій і другій стадіях горіння - такі ж, як у прикладі 1. Загальна витрата повітря на горіння при спалюванні: а) суміші пропан-бутан - 271,74 кг/год.; природного газу- 280,90 кг/год. Температура робочого процесу 1020 °C - 1100 °C. 3 У результаті випробувань отримано ТРГ насипною густиною 3,25-3,5 кг/м . За результатами випробувань можна зробити висновок про те, що пропоновані в винаході нові технічні рішення способу і установки отримання сорбенту на основі ТРГ дозволяють достатньо ефективно отримувати сорбенти нафтопродуктів на основі ТРГ і тим самим здатні вирішити поставлену у винаході технічну задачу. Перелік використаних джерел інформації Патентні джерела. RU 2240282, С01В31/04, (20.11.2004 г.). Способ получения пенографита и устройство для его осуществления (прототип). US 3357929. С01В31/04, (05.12.1967). Cigar Or Cigarette Having Substitute Filter. FR 1585066, C01B31/04, (1970). SU 767023, C01B31/04, (30.09.1980 г.). Способ получения расширенного графита. US 4350576, C01B31/04, (21.09.1982). Method Of Producing A Graphite Intercalation Compound. SU 1054332, C04B35/54, (15.11.1983 г.). Способ изготовления легковесных изделий. JP 59032943, С01В31/04, (22.02.1984). Agent For Desulfurisation-Denitration. SU 1429522, C01B31/04, (10. 03. 1995 г.). Способ получения терморасширяющегося графита. SU 1480304, С01В31/04, (30.01.1994 г.). Способ получения расширенного графита и устройство для его осуществления. SU 1497952, С01В31/04, (30.01.1994 г.). Способ получения расширенного графита. SU 1565502, B01J20/20, (23.05.1990 г.). Адсорбент на основе дисперсного графита. SU 1577244, С01В31/04, (20. 03. 1995). Способ получения терморасширяющегося графита. SU 1614350, С01В31/04, (20.02.1995). Способ получения терморасширяющегося соединения на основе графита. SU 1630213, С01В31/04, (30.01.1994). Устройство для получения пенографита. SU 1649767, С01В31/04, (30.01.1994). Способ получения расширенного соединения внедрения в графит хлорида металла. 23 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 SU 1657473, С01В31/04, (23.06.1991). Способ получения термически расширенного графита. US 5282975, Е02В15/04, (19.03.1992). Removal Of Oil From Water. SU 1747382, C01B31/04, (15.07.1992). Способ получения пенографита. SU 1749340, E01H12/00, (23.07.1992). Способ очистки загрязненного нефтепродуктами грунта. SU 1761667, С01В31/04, (15.09.1992). Устройство для получения терморасщепленного графита. SU 1773975, Е02В15/04, (07.11.1992). Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды. SU 1781984, С01В31/04, (27.03.1995). Способ получения терморасширяющегося графита. SU 1813711, С01В31/04, (07.05.1993). Способ получения некоррозионно активного термически расширенного графита. SU 1821523, С01В31/04, (15.06.1993). Устройство для удаления плавающих нефтепродуктов из очистного сооружения. RU 2036137, С01В31/04, (27.05.1995). Способ получения термически расширенного графита. RU 2049871, Е01H12/00, (10.12.1995). Способ очистки песка от нефти и нефтепродуктов. RU 2050972, Е02В15/04, (27.12.1995). Сорбент для очистки воды от нефти и нефтепродуктов и устройство для очистки воды. WO 96/339949, C01B31/04, (1996). Способ получения окисленного графита. RU 2057065, С01В31/04, (27.03.1996). Способ получения окисленного графита. RU 2070539, С01В31/04, (20.12.1996). Способ получения расширенного графита. RU 2075438, С01В31/04, (20.03.1997). Способ получения расширенного графита. WO 97/20110, Е02В15/04, (05.06.1997). Способ очистки поверхности воды от пленок нефти. RU 2083723, С01В31/04, (10.07.1997). Способ получения бисульфата графита и реактор для его осуществления. RU 2090498, С01В31/04, (20.09.1997). Способ получения окисленного графита. RU 2118290, С01В31/04, (27.09.1998). Устройство для получения терморасширенного графита. RU 2118942, С01В31/04, (20.09.1998). Способ получения терморасширенного графита. RU 2124954, В09С1/00, (20.01.1999). Способ очистки загрязненного нефтепродуктами грунта. RU 2125015, С01В31/04, (20.01.1999). Устройство для получения расширенного графита. RU 2128624, С01В31/04, С25В1/00, (10.04.1999).Способ получения углеродной смеси высокой реакционной способности и устройство для его осуществления. RU 2134657, С01В31/04, (20.08.1999). Способ получения термически расширенного графита. RU 2140487, С01В31/04, Е02В15/04, B01J20/20, B01J20/30, C02F1/28, С02КЗ/32, (27.10.1999). Способ получения сорбента для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов. RU 2142409, С25В1/00, С01В31/04, (10.12.1999). Реактор для электрохимического окисления графита. RU 2176217, С01В31/04, (27.11.2001). Способ и установка для получения сорбента на основе терморасширенного графита. RU 2186728, С01В31/04, B01J20/20, (10.08.2002). Способ получения развернутого графита и сорбент из развернутого графита, полученный этим способом. UA 31850, C02F1/40, С09КЗ/32. RU 2223219, С01В31/04, (10.02.2004). Способ получения расширенного графита. RU 2237012, С01В31/04, (27.09.2004). Способ получения вспученного графита высокой реакционной способности. RU 2240282, С01В31/04, (20.11.2004). Способ получения пенографита и устройство для его осуществления. RU 2263070, C01B31/04, (27.10.2005).Способ получения окисленного графита и устройство для его осуществления. RU 2264983, С01В31/04, С25В1/00, (27.11.2005). Способ получения окисленного графита, устройство для его осуществления и его вариант. RU 2265574, С01В31/04, B01J20/20, B65G65/30, (10.12.2005). Установка для получения углеродного сорбента и дозатор для нее. 24 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 RU 2294894, С01В31/04, (10.03.2007). Способ и установка для получения терморасширенного графита. RU 2327517, С01В31/04, (27.06.2008). Сорбент на основе ультрадисперсного графита для детоксикации и стерилизации жидких или газообразных сред и способ его получения. RU 2355632, С01В31/04, (27.06.2008). Способ получения терморасширенного графита. RU 2377177, С01В31/04, (27.12.2009). Способ получения вспененного графита. Літературні джерела. 1. Инструкция по применению терморасщепленного графитового сорбента для ликвидации разливов нефти, ОСТ 153-39.0-026-2002, Санкт-Петербург, 2003, РФ. 2. Бурдюженко Л.В. Спосіб одержання сорбційного терморозширеного графіту. Вісник НАУ, 2006, № 1. С.212, УДК661.666.2(045); ISSU 1813-1166. 3. Новиков Ю.Н., Вольпин М.Е. Слоистые соединения графита со щелочными металлами. Успехи химии. - М: Химия, 1971, 40, 9. С. 1568-1592. 4. Некрасов Б.В. Основы общей химии. - М.: Химия, 1973. 5. m.wikipedia.org/wiki/Химия. 6. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М: Химия, 1964. 7. Мищенко К.П., Равдель А.А. Краткий справочник физико-химических величин. - Л., Химия, 1972. 8. Толковый словарь по химии и химической технологии. / Под ред. Ю.А.Лебедева. - М.: Русский язык, 2005. С. 412, 424. 9. Махорин К.Е., Кожан А.П., Веселов В.В. Вспучивание природного графита, обработанного серной кислотой. // Журнал "Химическая технология", 1985, 2. С. 3-6. 10. Фиалков А.С. Углерод. Межслоевые соединения и композиции на его основе.- М.: 1997. С. 345-347. 11. Теория турбулентных струй. / Г.Н. Абрамович, Г.А. Гершович, С.Ю. Крашенников и др. М.: Наука, 1984.-824 с. 12. Гидродинамика и теория горения потока топлива. / Под ред. Б.В. Канторовича. - М.: Металлургия, 1971.-488 c. - C. 25-33. 13. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. - Л.: Химия, 1968.-512 с. 14. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика.- М.: Наука, 1969. - 624 с. - С. 260. 15. Дж. Перри. Справочник инженера-химика. В 2-х томах. Пер. с англ. - Л. Химия, 1969. Т. 1 - 640 с. - С. 37-38. 16. Ф. Бартльме. Газодинамика горения. / Пер. с нем. Под ред. М.Е. Дейча. - М: Энергоиздат, 1981. - 280 с. 17. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва. - М.: Изд-во МГУ, 1957.-452 с. 18. Основы горения углеводородных топлив. / Пер. с англ. под ред. Л.Н. Хитрина. - М.: Иностранная литература, 1960. - 664 с. 19. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1989.-352 с. 20. Гилинский М.М., Стасенко А.Л. Сверхзвуковые газодисперсные струи. - М.: Машиностроение, 1990. - 176 с. 21. Разумов И.М. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. - М.: Химия, 1964. 45 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Спосіб одержання вуглецевого сорбенту на основі терморозширеного графіту (ТРГ) шляхом термообробки попередньо окисленого дрібнодисперсного графіту високотемпературними продуктами згоряння палива і повітря, який включає змішування палива з повітрям в заданому співвідношенні з одержанням паливо-повітряної суміші, спалювання її в пальниковому пристрої реактора інжекторного типу з формуванням високошвидкісного активного потоку топкових газів у вигляді газополум'яного струменя, інжектування атмосферного повітря за рахунок швидкості газополум'яного струменя при додаванні в нього дисперсного графіту з одержанням пасивного двохфазного потоку газодисперсной суміші, подачу активного і пасивного потоків у зону o змішування реактора, нагрів графіту до температури не менше 950-1000 C за час не більше 2-3 секунд та одержання ТРГ, наступне виведення суміші газоподібних продуктів з ТРГ в зону розширення, рекуперації їх тепла, подальшого охолодження шляхом змішування з охолоджувачем, а перед видаленням газів з реактора - відділення від них ТРГ як кінцевий продукт, який відрізняється тим, що проводять підготовку і спалювання паливо-повітряної 25 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 суміші в дві стадії при безперервному дозуванні компонентів графіту, палива і повітря горіння за умов енергетичного балансу процесу термообробки графіту і стехіометрії реакцій горіння палива, при цьому першу стадію горіння проводять при коефіцієнті подачі первинного повітря менше одиниці за допомогою високошвидкісного пальникового пристрою інжекційного типу і готують високотемпературні, хімічно високоактивні газоподібні продукти неповного згоряння суміші, формують з них активний інжектуючий потік, інжектують ним вторинне повітря в суміші з дисперсним графітом у вигляді пасивного потоку з одночасним перемішуванням потоків, при цьому поєднують зону змішування потоків з зоною допалювання продуктів першої стадії неповного згоряння та здійснюють другу стадію горіння - допалювання продуктів першої стадії горіння, при цьому задають співвідношення кількостей первинного і вторинного повітря горіння за умови, що коефіцієнт подачі первинного повітря на першій стадії горіння α=0,2-0,5 і сумарний коефіцієнт подачі первинного і вторинного повітря, що подають на другій стадії горіння, α=1,01,1, первинний і вторинний потоки повітря безупинно пропорціонують в заданому співвідношенні в процесі горіння, при цьому здійснюють змішування продуктів першої стадії неповного горіння з вторинним повітрям і дисперсним графітом і їх допалюють безпосередньо на поверхні та поблизу частинок графіту, таким чином здійснюють їх термоударний нагрів, терморозщеплення і отримують ТРГ, а після охолодження і відділення його від супутніх газів одержують кінцевий продукт. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють псевдозрідження дисперсного графіту після його дозування з використанням для цього вторинного повітря горіння, причому вторинне повітря горіння розділяють на першу частину, достатню для псевдозрідження дисперсного графіту, що надходить з дозатора, з одержанням графіто-повітряної суміші, і другу частину, достатню для інжекції одержуваної графіто-повітряної суміші, і здійснюють інжектування одержаної суміші в зону змішування її з продуктами першої стадії горіння палива, здійснюють повне допалювання продуктів неповного згоряння в суміші з дисперсним графітом і вторинним повітрям горіння з термоударним нагріванням і термічним розщепленням частинок графіту, після чого топкові гази з ТРГ направляють у зону охолодження, відокремлюють від них ТРГ як кінцевий продукт. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що поєднують в одному і тому ж конструктивно обмеженому об'ємі реактора зону змішування продуктів першої стадії неповного горіння з вторинним повітрям в суміші з дисперсним графітом і зону їх допалювання. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що проводять стрибкоподібне зниження тиску в потоці суміші топкових газів з ТРГ після їх виходу із зони допалювання. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що підігрівають повітря горіння за рахунок рекуперації тепла відхідних газів та охолодження термонапружених зон реактора. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що підігріте первинне повітря подають на горіння шляхом інжекції газопальниковим пристроєм за рахунок кінетичного напору струменя газоподібного палива та/або за рахунок надлишкового тиску повітря від зовнішнього джерела. 7. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що проводять зниження тиску газів на виході із зони допалювання шляхом раптового розширення потоку цих газів за рахунок збільшення його поперечного перерізу на виході із зони допалювання та/або шляхом охолодження газів за рахунок рекуперації їх тепла, та/або шляхом конденсації водяної пари в топкових газах, та/або шляхом відсмоктування газів в зовнішнє середовище. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що конденсацію водяної пари проводять в продуктах згорання шляхом їх охолодження нижче точки роси із змішуванням з дрібно розпиленою водою з температурою нижче точки роси топкових газів, причому початкову температуру і витрату розпилюваної води вибирають з умови достатньої загальної теплоємності для охолодження продуктів згоряння нижче точки роси і конденсації водяної пари в них. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що з охолодженої суміші ТРГ з супутніми газами виділяють неповністю розширений дисперсний графіт і повертають його в живильник, із решти суміші відділяють ТРГ як кінцевий продукт, а гази після очищення відводять у навколишнє середовище, причому відділення ТРГ проводять за спільного використання інерційних і гравітаційних методів. 10. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що додатково охолоджують суміш ТРГ з продуктами згоряння шляхом її додаткового змішування з високошвидкісним струменем води, причому одночасно використовують струмінь води для ежектування зазначеної суміші із зони допалювання, її охолодження та подачі ТРГ на місце застосування. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що використовують для ежектування струмінь води пожежного ствола, при цьому змішують одержаний ТРГ з водою, утворюють графіто-водяну суспензію і подають її в струмінь води пожежного ствола за типом введення дисперсного 26 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вогнегасного піноутворювача, для чого з'єднують камеру введення піноутворювача пожежного ствола з пристроєм виведення ТРГ з реактора. 12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що подають додатково в струмінь пожежного ствола разом з суспензією ТРГ з водою піноутворюючу вогнегасячу суміш. 13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що пожежний ствол разом з реактором для одержання ТРГ використовують й для нанесення сорбенту, зокрема на нафтові розливи на воді, в тому числі й ті, що горять. 14. Установка інжекторного типу для виробництва сорбенту на основі ТРГ, одержаного способом за будь-яким з пп. 1-13, яка містить витратний бункер з живильником, пристрій для одержання ТРГ у вигляді реактора з циліндричною камерою, зістикований співвісно на вході з насадком високошвидкісного пальника, а на виході - з камерою змішування через конфузор з соплом для подачі продуктів згоряння суміші, патрубок для подачі в камеру змішування вторинного повітря з окисленим дисперсним графітом, а також послідовно розташовані за камерою змішування співвісно з нею вихідний дифузор, вузол розділення ТРГ і супутнього газу з камерою розширення, в якій встановлені сопла для подачі охолоджувача, з'єднані через вентиль-регулятор з патрубком подачі охолоджувача, газопроникна перегородка і непроникні вертикальні перегородки, що ділять камеру розширення на суміжні сполучені між собою відсіки, приймальний бункер - накопичувач сорбенту з люками для видалення готового продукту і твердих відходів, рекуператор, розташований ззовні циліндричної камери, патрубки для подачі горючого газу, первинного та вторинного повітря горіння, газодисперсної суміші газу-носія з графітом, патрубок для відводу супутніх газів, регулюючі клапани і запірні вентилі, який відрізняється тим, що реактор містить зістиковані послідовно у вигляді труби Вентурі циліндричну камеру з конфузором і вихідний дифузор з утворенням між ними горлової частини труби Вентурі, в якій розташований вогневий інжектор з приймальною камерою у вигляді циліндра, що охоплює горлову частину, з активним соплом, встановленим на виході конфузора, і пасивним соплом, встановленим на виході з приймальної камери, в циліндричній стінці приймальної камери тангенціально встановлений патрубок подачі з дозатора графіто-повітряної суміші, причому приймальна камера вогневого інжектора виконана у вигляді камери змішування потоку продуктів першої стадії горіння, що подається через активне сопло, з потоком суміші дисперсного графіту з вторинним повітрям, що подається з дозатора через патрубок подачі суміші, а стінки приймальної камери являють собою конструктивне обмеження зони допалювання продуктів першої стадії неповного горіння, причому високошвидкісний інжекційний пальник встановлений на вході в циліндричну камеру з конфузором, вони забезпечені футеровкою і виконані у вигляді муфеля пальника, при цьому установка додатково містить шнековий живильник дисперсного графіту з ворушителем, встановленим у витратному бункері, і приводиться в дію шнеком живильника, дозатор дисперсного графіту з пристроєм псевдозрідження і інжектором дозованої подачі графіто-повітряної суміші в патрубок і введення в приймальну камеру вогневого інжектора, дозатор сполучений по двох входах повітря - через регулюючі вентилі і подільник повітря з лінією вторинного повітря, по входу графіту - через регулюючий шибер з живильником, а по виходу графіто-повітряної суміші - з патрубком подачі суміші в приймальну камеру вогневого інжектора, активне сопло вогневого інжектора, розташоване співвісно в приймальній камері і сполучене входом з муфелем пальника, а вихід приймальної камери виконаний у вигляді пасивного сопла інжектора і співвісно зістикований з вихідним дифузором реактора. 15. Установка за п. 14, який відрізняється тим, що містить живильник, що включає циліндричний корпус з випускним вікном, виконаним в нижній частині корпусу, і транспортуючим елементом, встановленим в корпусі з можливістю обертання з регулюванням обертів, оснащений ворушителем, циліндричний корпус живильника розташований горизонтально, транспортуючий елемент виконаний у вигляді шнека, вихідний отвір корпусу живильника розташований на одному його кінці і сполучений з дозатором сировини, а вхідний отвір - на іншому кінці корпусу діаметрально протилежно і сполучений патрубком бункера з завантажувальним бункером, при цьому ворушитель виконаний у вигляді пружини, вільно розташованої в патрубку уздовж його стінки і закріпленої нижнім кінцем на пружному елементі з можливістю зворотнопоступального руху між нижнім і верхнім положенням уздовж вісі патрубка під дією лопаті шнека, причому пружний елемент містить кулачок, в нижньому положенні розташований всередині корпусу в межах обертання шнека, а у верхньому положенні - в патрубку поза корпусом. 16. Установка за п. 15, який відрізняється тим, що активне сопловогневого інжектора виконане у вигляді двох співвісно встановлених один в другий циліндричних патрубків з теплопереходом між ними у вигляді радіального повітряного зазору. 27 UA 102146 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 17. Установка за п. 16, який відрізняється тим, що радіальний повітряний зазор між циліндричними патрубками активного сопла виконаний достатнім з позиції термічного опору для зниження температури зовнішньої поверхні зовнішнього циліндричного патрубка нижче точки початку термічного розширення графіту при роботі пристрою. 18. Установка за п. 17, який відрізняється тим, що в бічній циліндричній поверхні муфеля виконані отвори з патрубками, в яких встановлені електричний запальник і датчик контролю горіння, що функціонально з'єднані з відсічними і регулюючими клапанами, встановленими на лініях подачі палива в пальник і в запальник. 19. Установка за п. 18, який відрізняється тим, що вихідний дифузор реактора виконаний за типом тарілчастого сопла з півкутом розкриття 60-75 градусів, містить усередині футеровку і сполучений своїм вихідним отвором з камерою розширення і вузлом відділення ТРГ від супутніх газів. 20. Установка за будь-яким з пп. 14-19, який відрізняється тим, що циліндрична камера з конфузором і вихідний дифузор містять зовні рекуператори тепла, виконані у вигляді сорочок повітряного охолодження, сполучені по входу повітря із зовнішнім джерелом повітря підвищеного тиску та/або атмосферою, а по виходу повітря через пропорціонуючий регулятор з патрубками подачі первинного повітря в пальник і вторинного повітря через подільник повітря на першу і другу частини - в псевдозріджувач й інжектор дозатора дисперсного графіту, причому вихід першої частини повітря з подільника через регулюючий клапан з'єднаний з входом псевдозріджувача графіту, а вихід другої частини повітря з подільника з'єднаний через регулюючий клапан з входом інжектора графіто-повітряної суміші дозатора, а вихід дозатора по графіто-повітряній суміші з'єднаний з патрубком для її подачі в приймальну камеру вогневого інжектора. 21. Установка за п. 20, яка відрізняється тим, що містить додатково сепаратор, де між виходом дифузора і входом сепаратора встановлено кільцевий водяний колектор з радіальними отворами в стінці, зверненій до вісі колектора, а колектор підключений до водопроводу через клапан-регулятор. 22. Установка за п. 19, яка відрізняється тим, що камера розширення з вузлом відділення ТРГ від супутніх газів виконані у вигляді гравітаційно-інерційного сепаратора ТРГ. 23. Установка за п. 14, яка відрізняється тим, що вихідний дифузор своїм виходом сполучений з приймальною камерою водоежекторного пристрою зі змішувачем для одержання водографітової суспензії, встановленим між вихідним дифузором і приймальною камерою водоежекторного пристрою, і далі - з пожежним стволом для нанесення графітового сорбенту на місце використання. 24. Установка за п. 23, яка відрізняється тим, що її водоежекторний пристрій містить корпус, розташований співвісно і жорстко скріплений фланцевими з'єднаннями з вихідним дифузором реактора і вхідним патрубком пожежного ствола, а також встановлений в корпусі по його вісі патрубок подачі води, що має на вхідному кінці, розташованому поза корпусом, роз'єм для приєднання до пожежного гідранта, а на вихідному кінці патрубка, розташованому всередині корпусу, встановлено мультисопловий насадок і за ним послідовно і співвісно йому дефлектор-змішувач водяного і газодисперсного потоків і пожежний ствол, причому дефлекторзмішувач виконаний у вигляді системи послідовно розташованих усічених тонкостінних конусів, що звужуються по ходу потоку, скріплених кронштейнами, менші отвори яких розташовані послідовно співвісно з утворенням проточної частини для інжектуючого водяного потоку, а зазори між бічними поверхнями конусів виконані з утворенням проточної частини для газодисперсного потоку, що інжектується, при цьому центральне сопло мультисоплового насадка виконано співвісно пожежному стволу, а периферійні сопла насадка виконані під кутом до вісі ствола з ухилом у її бік. 25. Установка за п. 24, яка відрізняється тим, що периферійні сопла мультисоплового насадка водоежекторного пристрою розташовані під кутом до вісі пожежного ствола, близьким до кута між гіпотенузою і меншим катетом прямокутного трикутника, менший катет і більший катет якого утворюються відрізками, рівними, відповідно, відстані вихідного отвору периферійного сопла від загальної осі ежекторного пристрою і відстані вихідного перетину мультисоплового насадка від вхідного отвору пожежного ствола. 26. Установка за п. 25, яка відрізняється тим, що вихідні отвори сопел мультисоплового насадка водоежекторного пристрою вибрані з умови їх рівності перетинам стійких водяних струменів з насадка при заданій швидкості витікання води. 27. Установка за п. 26, яка відрізняється тим, що реактор з водоежекторним пристроєм встановлений на лафеті з забезпеченням ступенів свободи її руху щодо лафета у вигляді поворотів і коливань навколо горизонтальної та вертикальної осей обертання, при цьому рухомі 28
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and apparatus for producing carbon sorbent
Автори англійськоюKyrpach Mykola Semenovych, Nedbaiev Mykola Yakovych, Sapunovas Alekseius
Назва патенту російськоюСпособ получения углеродного сорбента и установка для его осуществления
Автори російськоюКирпач Николай Семенович, Недбаев Николай Яковлевич, Сапуновас Алексеюс
МПК / Мітки
МПК: B65G 65/30, B01J 20/20, C01B 31/04
Мітки: вуглецевого, сорбента, спосіб, установка, одержання, здійснення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/34-102146-sposib-oderzhannya-vuglecevogo-sorbenta-ta-ustanovka-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання вуглецевого сорбента та установка для його здійснення</a>
Спосіб газифікації порошкоподібного твердого вуглецевого палива з високим вологовмістом та установка для його здійснення
Номер патенту: 37204
Опубліковано: 15.05.2001
Автори: Гуйнг Данг Чуань, Вілсон Дейвід Маклін, Кампізі Ентоні, Джонсон Теренс Річард, Плезенс Грейм Елдред, Андерсон Бернард
Мітки: вологовмістом, газифікації, порошкоподібного, установка, палива, вуглецевого, твердого, здійснення, спосіб, високим
Формула / Реферат:
1. Способ газификации порошкообразного твёрдого углеродистого топлива с высоким влагосодержанием, заключающийся в том, что топливо вводят по меньшей мере в одну сушильную камеру под давлением, снижают влагосодержание топлива в камере до уровня, позволяющего газификацию, направляют топливо с пониженным влагосодержанием из сушильной камеры в газогенератор и газифицируют топливо в газогенераторе, получая генераторный газ, отличающийся тем, что...
Спосіб одержання окисленої олії та установка для його здійснення
Номер патенту: 51708
Опубліковано: 16.12.2002
Автори: Сорока Валентин Онисимович, Карп Ігор Миколайович, Долгальов Анатолій Олексійович, Скотнікова Тетяна Володимирівна, Сезоненко Олексій Борисович
МПК: C09F 7/00
Мітки: окисленої, установка, олії, одержання, здійснення, спосіб
Формула / Реферат:
1. Спосіб одержання окисленої олії шляхом нагрівання і наступної оксидації напіввисихаючих і висихаючих олій попередньо підготовленою сумішшю топкових газів із повітрям, який відрізняється тим, що кожну нову порцію олії заздалегідь нагрівають теплом екзотермічної реакції оксидації попередньої порції олії, а летючі продукти реакції спалюють у камері згоряння, випускаючи надлишок суміші у димову трубу.2. Установка для одержання окисленої...
Спосіб одержання сорбенту і установка для його здійснення
Номер патенту: 29264
Опубліковано: 16.10.2000
Автор: Костенко Ніна Володимирівна
МПК: B01J 20/18, B01J 20/12
Мітки: установка, здійснення, сорбенту, одержання, спосіб
Формула / Реферат:
1. Спосіб одержання сорбенту, який включає попередню підсушку сировини, її подрібнення, термоактивацію і фракціонування, який відрізняється тим, що подрібнення проводять в акустичне вихровому потоці газу до крупності 0,1-2,0 мм з одночасною механічною активацією матеріалу, а термоактивацію здійснюють перегрітим паром з температурою 130-150°С, причому одержаний сорбент розділяють на фракції постадійно.2. Установка одержання сорбенту,...
Спосіб одержання прокатних виробів із розширеного графіту та установка для його здійснення
Номер патенту: 72296
Опубліковано: 15.02.2005
Автори: Кожан Олексій Пантелеймонович, Курганський Микола Петрович, Мухоід Анатолій Якович, Бондаренко Борис Іванович
МПК: C04B 35/536
Мітки: графіту, одержання, виробів, установка, спосіб, розширеного, здійснення, прокатних
Формула / Реферат:
1. Спосіб одержання прокатних виробів із розширеного графіту, що включає подачу розширеного графіту в бункер в потоці газу-носія з підтриманням в бункері атмосферного тиску, вивантажування розширеного графіту з бункера, прокатку вивантаженого шару розширеного графіту з проміжним відпалом, який відрізняється тим, що розширений графіт вивантажують з бункера горизонтальною прокаткою, після чого торці вивантаженого шару обтискують періодичними...
Спосіб одержання високодисперсних оксидів та технологічна установка для його здійснення
Номер патенту: 77425
Опубліковано: 15.12.2006
Автори: Хабер Микола Васильович, Чуйко Олексій Олексійович, Тарасевич Юрій Стефанович
МПК: C01G 1/02, C01B 13/32, B01J 8/08
Мітки: оксидів, спосіб, здійснення, одержання, установка, технологічна, високодисперсних
Формула / Реферат:
1. Спосіб одержання високодисперсних оксидів, який включає процеси приготування хлористих сполук, гідролізу їх в полум'ї пальника, обробки поверхні одержаних оксидів та виділення одержаних продуктів, які проводять у реакторах, який відрізняється тим, що принаймні один із процесів проводять, надаючи компонентам одночасного переміщення уздовж реактора і принаймні одному з цих компонентів - зворотно-поступального руху відносно стінки реактора і...
Попередній патент: Імуногенна композиція, що містить lawsonia intracellularis
Наступний патент: Амортизатор електромагнітного вагоносповільнювача
Випадковий патент: Спосіб інтенсифікації процесу двостадійного анаеробного зброджування органічних відходів