DE212010000074U1 - Device for modifying the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel - Google Patents

Device for modifying the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel Download PDF

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Abstract

Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds mit einem Gehäuse (1) mit einer Ein- und einer Austrittsöffnung (2 und 3), wobei das Gehäuse (1) mit Elektroden zur Einwirkung auf den Brennstoffstrom mittels eines elektrischen Felds in der Behandlungskammer (4) ausgestattet ist und wobei die Elektroden an eine Stromversorgung angeschlossen sind und wobei das Gehäuse (1) als eine der Elektroden ausgebildet und die andere Innenelektrode (5) in der Behandlungskammer (4) koaxial zum Gehäuse (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung in Form eines Wechselspannungsgenerators ausgebildet ist, dass die Innenelektrode (5) als Hohlelektrode ausgebildet ist, dass innerhalb der Hohlelektrode eine zusätzliche Elektrode (6) koaxial angeordnet ist, wobei die zusätzliche Elektrode (6) elektrisch mit dem Gehäuse (1) gekoppelt ist, und dass die Länge der Innenelektrode (5) dabei folgendem empirischen Verhältnis entspricht: L = σ × E/2π × f...Device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field with a housing (1) with an inlet and an outlet opening (2 and 3), the housing (1) having electrodes for acting on the fuel flow by means of a electric field in the treatment chamber (4) and the electrodes are connected to a power supply and the housing (1) is designed as one of the electrodes and the other inner electrode (5) in the treatment chamber (4) coaxial to the housing (1) is arranged, characterized in that the power supply is in the form of an alternating voltage generator, that the inner electrode (5) is designed as a hollow electrode, that an additional electrode (6) is arranged coaxially within the hollow electrode, the additional electrode (6) being electrically connected the housing (1) is coupled, and that the length of the inn The electrode (5) corresponds to the following empirical relationship: L = σ × E / 2π × f ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Veränderung der molekularen Zusammensetzung eines Kohlenwasserstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a device for changing the molecular composition of a hydrocarbon under the action of an electric field according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method.

Die Erfindung ist zur Herstellung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs in verbesserter Qualität einsetzbar. Sie kann in verschiedenen verfahrenstechnischen Vorgängen sowohl in der petrochemischen Industrie als auch bei der Aufbereitung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs zum Verbrennen in unterschiedlichen Energieanlagen verwendet werden, um den Wirkungsgrad zu steigern und die ökologischen Kenndaten zu verbessern.The invention can be used to produce a liquid hydrocarbon fuel of improved quality. It can be used in various process engineering operations both in the petrochemical industry and in the treatment of a liquid hydrocarbon fuel for incineration in different energy plants to increase the efficiency and improve the ecological characteristics.

Aus der RU 2032107 , KI. F02M 27/04, veröffentlicht am 27.03.1995, ist eine Einrichtung zur elektrischen Behandlung eines flüssigen Brennstoffs und ein Aktivator eines flüssigen Brennstoffs bekannt.From the RU 2032107 , AI. F02M 27/04, published 27.03.1995, a device for the electrical treatment of a liquid fuel and a liquid fuel activator is known.

Gemäß dieser Einrichtung wird der flüssige Brennstoff vor dem Dispergieren in einem elektrischen Feld eines Impulsstroms mit einer Frequenz von 250–300 Hz und einer Spannung von 20–25 kV aktiviert und in Strömungen mit entgegen gesetzter Polarität aufgeteilt.According to this device, the liquid fuel is activated before dispersing in an electric field of a pulse current having a frequency of 250-300 Hz and a voltage of 20-25 kV and divided into currents of opposite polarity.

Der Aktivator für den flüssigen Brennstoff weist ein Gehäuse mit einem Ein- und einem Austrittsstutzen, Elektroden, die im Aktivator eingebaut und an eine Hochspannungsstromversorgung angeschlossen sind, und eine halbdurchlässige Membran zum Trennen der geladenen Strömungen auf.The liquid fuel activator includes a housing having an inlet and an outlet nozzle, electrodes mounted in the activator and connected to a high voltage power supply, and a semipermeable membrane for separating the charged currents.

Die Mängel dieser bekannten Einrichtung und des Aktivators sind:

  • – Die Trennung des zu behandelnden Brennstoffs in zwei mehrpolige Strömungen stellt keine vollständige Behandlung des ganzen Brennstoffstroms sicher, denn nach der Zerlegung in Fraktionen wird nur ein Teil des behandelten Brennstoffs weitergeleitet.
  • – Die Anwendung des elektrischen Felds des Impulsstroms mit einer Frequenz von 250–300 Hz und einer Spannung von 20–25 kV beeinträchtigt die Betriebssicherheit der verwendeten Ausrüstung.
The shortcomings of this known device and the activator are:
  • - The separation of the fuel to be treated in two multipolar flows does not ensure complete treatment of the entire fuel flow, because after the decomposition into fractions, only a part of the treated fuel is forwarded.
  • - The application of the electric field of the pulse current with a frequency of 250-300 Hz and a voltage of 20-25 kV affects the reliability of the equipment used.

Der nächstkommende Stand der Technik gegenüber der Einrichtung nach der Erfindung seinem technischen Wesen und dem erreichbaren Ergebnis nach ist ein Verfahren zur Brennstoffbehandlung, wonach der Brennstoffstrom über eine Brennstoffleitungsstrecke durchgelassen wird. In der Brennstoffleitungsstrecke sind Elektroden eingebaut, an die eine Wechselspannung mit einer variablen Frequenz angelegt wird. Eine Schicht aus Nichtleiterwerkstoff ist zwischen den heteropolaren Elektroden in einer Behandlungskammer angeordnet. Dabei werden die Kenndaten der elektromagnetischen Einwirkung auf den Brennstoff in Übereinstimmung mit einem versuchsweise ermittelten Verhältnis und mit bestimmten Zahlenwerten (Patent RU 20385506 , KI. F02M 27/04, veröffentlicht am 27.06.1995 – Prototyp) gewählt.The closest prior art to the device according to the invention its technical nature and the achievable result, according to a method for fuel treatment, after which the fuel flow is transmitted through a fuel line. In the fuel line path electrodes are installed, to which an alternating voltage with a variable frequency is applied. A layer of non-conductor material is arranged between the heteropolar electrodes in a treatment chamber. In this case, the characteristics of the electromagnetic effect on the fuel in accordance with a tentatively determined ratio and with certain numerical values (Patent RU 20385506 , AI. F02M 27/04, published on 27.06.1995 - prototype).

Diese bekannte Einrichtung hat folgende Mängel:
Der Brennstoff wird infolge des zusätzlichen energetischen Potentials unter Wirkung eines elektromagnetischen Felds mit Energie beansprucht und zerfällt in Kleinfraktionen. Dabei brennt der Brennstoff dank seinen kleineren Fraktionen vollständiger, ohne die Struktur der molekularen Zusammensetzung des Brennstoffs zu verändern und seine Verbrennungstemperatur zu erhöhen.This known device has the following defects:
The fuel is subjected to energy due to the additional energy potential under the action of an electromagnetic field and breaks down into small fractions. Thanks to its smaller fractions, the fuel burns more completely without changing the structure of the molecular composition of the fuel and increasing its combustion temperature.

Der nächstkommende Stand der Technik gegenüber der erfindungsgemäßen Einrichtung ihrem technischen Wesen nach ist eine Einrichtung zur Brennstoffbehandlung in einem Gehäuse. Das Gehäuse ist in Form einer Kammer mit Ein- und Austrittsöffnungen ausgebildet. Das Gehäuse ist wenigstens mit zwei heteropolaren Elektroden versehen, um den Brennstoffstrom mit einem elektrischen Gleichfeld in der Behandlungskammer zu beanspruchen. Die Elektroden sind an die Stromversorgung angeschlossen. Dabei dient das Gehäuse als eine der Elektroden. Die andere innere Elektrode ist in der Behandlungskammer koaxial zu dem Gehäuse angeordnet (Patent RU 2156879 , KI. F02M 27/04, veröffentlicht am 27.09.2000 – Prototyp).The closest prior art to the device according to the invention in its technical nature is a device for fuel treatment in a housing. The housing is in the form of a chamber with inlet and outlet openings. The housing is provided with at least two heteropolar electrodes to stress the fuel flow with a DC electric field in the treatment chamber. The electrodes are connected to the power supply. The housing serves as one of the electrodes. The other inner electrode is arranged in the treatment chamber coaxial with the housing (patent RU 2156879 , AI. F02M 27/04, published on 27.09.2000 - prototype).

Diese bekannte Einrichtung hat folgende Mängel:

  • – die Anwendung einer komplizierten und kostspieligen Einrichtung zur Herstellung von Nichtleiterwerkstoff mit einer Stärke von 4 × 10–6 bis 0,5 × 10–3;
  • – eine begrenzte Anwendbarkeit infolge der zu niedrigen Schmelztemperatur des Nichtleiterwerkstoffs;
  • – eine ungenügende mechanische Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beimischungen und Schleifmittel, welche im Brennstoff vorhanden sind;
  • – die Einwirkung des elektrischen Gleichfelds auf den Brennstoffstrom und die Anordnung des Nichtleiterwerkstoffs zwischen den heteropolaren Elektroden stellt keine Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung von Brennstoff und keine Erhöhung seiner Verbrennungstemperatur sicher.
This known device has the following defects:
  • The use of a complicated and costly device for the production of non-conductor material with a thickness of 4 × 10 -6 to 0.5 × 10 -3 ;
  • A limited applicability due to the too low melting temperature of the non-conductor material;
  • Insufficient mechanical resistance to mechanical admixtures and abrasives present in the fuel;
  • The action of the DC electric field on the fuel flow and the arrangement of the non-conductor material between the heteropolar electrodes ensures no change in the structure of the molecular composition of fuel and no increase in its combustion temperature.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds zu entwickeln, um eine Verbesserung der chemischen Struktur des Brennstoffs und eine Steigerung seiner Brennstoffwärme sicherzustellen. It is an object of the invention to develop a device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field to ensure an improvement in the chemical structure of the fuel and an increase in its fuel heat.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The stated object is solved by the features of claim 1.

Die Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs wird unter Einwirkung eines elektrischen Felds gelöst. Dabei wird der Brennstoff zwischen den Elektroden angeordnet. An die Elektroden wird ein elektrisches Potential angelegt, wobei die Kenndaten des elektrischen Wechselfelds und der Brennstoffmasse im Behandlungsbereich gemäß der Erfindung in Übereinstimmung mit folgender empirischen Gleichung eingestellt werden: f/E = σ/M, wobei
f – die Schwingungsfrequenz des elektrischen Felds,
E – die Amplitude der elektrischen Feldstärke,
σ – die spezifische Leitfähigkeit des Brennstoffs und
M – das Molekulargewicht der spaltbaren Kohlenwasserstoffe im zu behandelnden Brennstoff sind.The means for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel is dissolved under the action of an electric field. The fuel is arranged between the electrodes. An electrical potential is applied to the electrodes, the characteristics of the alternating electric field and of the fuel mass in the treatment region according to the invention being set in accordance with the following empirical equation: f / E = σ / M, in which
f - the oscillation frequency of the electric field,
E - the amplitude of the electric field strength,
σ - the specific conductivity of the fuel and
M - are the molecular weight of the fissionable hydrocarbons in the fuel to be treated.

Demgemäß wird zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds werden folgende Lösungen bevorzugt:

  • – Die Brennstoffmasse im Behandlungsbereich wird nach folgendem Verhältnis eingestellt m = (VK – VE) × ρ, wobei m – die Brennstoffmasse im Behandlungsbereich, VK – das Volumen des Behandlungsbereichs, VE – das Gesamtvolumen der Elektroden, welche im Behandlungsbereich eingebaut sind und ρ – die Brennstoffdichte sind, wobei der Brennstoff in einem in Bezug auf die Elektroden unbeweglichen Zustand behandelt wird oder der Brennstoff während seiner Bewegung über den Behandlungsbereich behandelt wird.
Accordingly, to change the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field, the following solutions are preferred:
  • - The fuel mass in the treatment area is set according to the following ratio m = (V K -V E ) × ρ, wherein m - the fuel mass in the treatment area, V K - the volume of the treatment area, V E - the total volume of the electrodes, which are installed in the treatment area and ρ - the fuel density, wherein the fuel is treated in a stationary with respect to the electrodes state or the fuel is treated during its movement over the treatment area.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die entwickelte Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds gelöst. Die Einrichtung enthält ein Gehäuse mit einer Ein- und einer Austrittsöffnung. Das Gehäuse ist mit Elektroden ausgestattet, um auf den Brennstoffstrom mittels eines elektrischen Felds in einer Behandlungskammer einzuwirken. Die Elektroden sind an die Stromversorgung angeschlossen. Dabei dient das Gehäuse als eine der Elektroden. Die andere Innenelektrode ist in der Behandlungskammer koaxial zu dem Gehäuse angeordnet. Gemäß der Erfindung ist die Stromversorgung in Form eines Wechselspannungsgenerators ausgebildet. Dabei ist die Innenelektrode als Hohlelektrode ausgebildet. Innerhalb der Hohlelektrode ist koaxial dazu eine zusätzliche Elektrode angeordnet. Die zusätzliche Elektrode ist elektrisch mit dem Gehäuse gekoppelt. Dabei entspricht die Länge der Innenelektrode folgendem empirischen Verhältnis: L = σ × E/2π × f × M wobei
L – die Länge der mittleren Elektrode und
M – das Molekulargewicht der spaltbaren Kohlenwasserstoffe im zu behandelnden Brennstoff sind.The object of the invention is also achieved by the developed device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field. The device includes a housing with an inlet and an outlet opening. The housing is equipped with electrodes for acting on the fuel flow by means of an electric field in a treatment chamber. The electrodes are connected to the power supply. The housing serves as one of the electrodes. The other inner electrode is disposed in the treatment chamber coaxially with the housing. According to the invention, the power supply is designed in the form of an AC voltage generator. In this case, the inner electrode is formed as a hollow electrode. Within the hollow electrode, an additional electrode is coaxially arranged. The additional electrode is electrically coupled to the housing. The length of the inner electrode corresponds to the following empirical ratio: L = σ × E / 2π × f × M in which
L - the length of the middle electrode and
M - are the molecular weight of the fissionable hydrocarbons in the fuel to be treated.

In einer solchen Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds werden folgende Lösungen bevorzugt:

  • – Die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung und die Querschnittsfläche der Behandlungskammer stehen im folgenden Verhältnis: SEin ≤ SK, wobei SEin die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung und SK die Querschnittsfläche der Behandlungskammer sind.
  • – An den Anordnungsstellen der Ein- und der Austrittsöffnung sind im Gehäuse jeweils ein Ein- und ein Austrittsstutzen eingebaut.
  • – Zwischen dem Gehäuse und der Innenelektrode sind Isoliereinsätze eingebaut.
In such a device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field, the following solutions are preferred:
  • The cross-sectional area of the inlet opening and the cross-sectional area of the treatment chamber are in the following ratio: S Ein ≦ S K , where S Ein is the cross-sectional area of the inlet opening and S K is the cross-sectional area of the treatment chamber.
  • - At the arrangement points of the inlet and the outlet opening in each case a single and an outlet nozzle are installed in the housing.
  • - Insulating inserts are installed between the housing and the inner electrode.

Die Einrichtung dafür ermöglicht es, die Strukturänderung der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Wechselfelds zu erreichen, um eine Verbesserung der chemischen Struktur des Brennstoffs und eine Steigerung der Brennstoffwärme sicherzustellen.The device makes it possible to achieve the structural change of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an alternating electric field to ensure an improvement of the chemical structure of the fuel and an increase in the fuel heat.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows:

1 den Längsschnitt einer Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds. 1 the longitudinal section of a device for changing the structure of the molecular Composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field.

Die Erfindung wird in der Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds ausgeführt. Die Einrichtung enthält ein Gehäuse 1 mit einer Eintrittsöffnung 2 und einer Austrittsöffnung 3. Das Gehäuse 1 ist mit Elektroden versehen, um mittels eines elektrischen Felds auf den Brennstoffstrom in der Behandlungskammer 4 einzuwirken. Die Elektroden sind an die Stromversorgung (nicht abgebildet) angeschlossen. Dabei dient das Gehäuse 1 als eine der Elektroden. Die andere Innenelektrode 5 ist in der Behandlungskammer 4 eingebaut und koaxial zu dem Gehäuse 1 angeordnet. Dabei ist die Stromversorgung in Form eines Wechselspannungsgenerators ausgebildet. Dabei ist die Innenelektrode 5 als Hohlelektrode ausgebildet. In die Hohlelektrode ist eine zusätzliche Elektrode 6 eingesetzt. Die zusätzliche Elektrode 6 ist elektrisch mit dem Gehäuse 1 gekoppelt. Dabei stimmt die Länge der Innenelektrode 5 mit folgendem erfahrungsmäßigem Verhältnis überein: L = σ × E/2π × f × M. The invention is carried out in the device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field. The device contains a housing 1 with an entrance opening 2 and an exit opening 3 , The housing 1 is provided with electrodes for applying an electric field to the fuel flow in the treatment chamber 4 act. The electrodes are connected to the power supply (not shown). The housing is used 1 as one of the electrodes. The other inner electrode 5 is in the treatment chamber 4 installed and coaxial with the housing 1 arranged. The power supply is designed in the form of an AC voltage generator. Here is the inner electrode 5 formed as a hollow electrode. In the hollow electrode is an additional electrode 6 used. The additional electrode 6 is electrical to the housing 1 coupled. The length of the inner electrode is correct 5 with the following experiential ratio: L = σ × E / 2π × f × M.

In einer solchen Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds werden folgende Lösungen bevorzugt:

  • – Die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung 2 und die Querschnittsfläche der Behandlungskammer 4 stehen im folgenden Verhältnis: SEin ≤ SK.
  • – An den Anordnungsstellen der Eintrittsöffnung 2 und der Austrittsöffnung 3 sind im Gehäuse 1 jeweils ein Eintrittsstutzen 7 und ein Austrittsstutzen 8 eingebaut.
  • – Zwischen dem Gehäuse 1 und der Innenelektrode 5 sind Isoliereinsätze 9 eingebaut.
In such a device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field, the following solutions are preferred:
  • - The cross-sectional area of the inlet opening 2 and the cross-sectional area of the treatment chamber 4 are in the following relationship: S Ein ≤ S K.
  • - At the locations of the inlet opening 2 and the exit opening 3 are in the case 1 one inlet each 7 and an outlet 8th built-in.
  • - Between the case 1 and the inner electrode 5 are insulating inserts 9 built-in.

Die Erfindung wird in der Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds in folgender Weise ausgeführt:
Der Brennstoff wird über die Eintrittsöffnung 2 des Eintrittsstutzens 7 in die Behandlungskammer 4 gefördert und in zwei Strömungen aufgeteilt: Die erste Strömung fließt zwischen dem Gehäuse 1 und der Innenelektrode 5. Die zweite Strömung fließt zwischen der Innenelektrode 5 und der zusätzlichen Elektrode 6. Unter Einwirkung eines an die Innenelektrode 5 angelegten elektrischen Wechselfelds kommt eine Strukturänderung der molekularen Zusammensetzung des zu behandelnden Brennstoffs zustande. Dabei werden die Moleküle der schweren Kohlenwasserstoffe, deren Kohlenstoffgerüst 18 und mehr Kohlenstoffatome enthält, in leichtere Moleküle mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen im Kohlenstoffgerüst gespalten.The invention is carried out in the device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field in the following manner:
The fuel gets over the inlet 2 of the entrance stub 7 in the treatment chamber 4 conveyed and divided into two streams: the first flow flows between the housing 1 and the inner electrode 5 , The second flow flows between the inner electrode 5 and the additional electrode 6 , Under the action of a to the inner electrode 5 Applied alternating electric field is a structural change of the molecular composition of the fuel to be treated. The molecules of heavy hydrocarbons, their carbon skeleton 18 and more carbon atoms, are split into lighter molecules having 5 to 10 carbon atoms in the carbon backbone.

Die gebildeten leichten Moleküle stellen meistens Alkane dar. Sie weisen einen höheren Wärmeeffekt als schwere Moleküle auf und oxidieren bei der Verbrennung, so dass CO2 und H2O entstehen. Der umstrukturierte Brennstoff fließt aus der Behandlungskammer 4 über die Austrittsöffnung 3 des Austrittsstutzens 8 hinaus. Die vorhandenen Isoliereinsätze 9 sorgen für die Zufuhr des elektrischen Wechselpotentials an die Innenelektrode 5, für die Zentrierung der Innenelektrode 5 gemäß der Längsachse der Behandlungskammer 4 und für die Einstellung des erforderlichen Abstands zwischen dem Gehäuse 1 und der Innenelektrode 5. Darüber hinaus ermöglicht die Anwendung der zusätzlichen Elektrode 6, die elektrische Feldstärke zu vermindern und die Stromversorgungsleistung abzubauen.The light molecules formed are mostly alkanes. They have a higher thermal effect than heavy molecules and oxidize on combustion, resulting in CO 2 and H 2 O. The restructured fuel flows out of the treatment chamber 4 over the exit opening 3 the outlet nozzle 8th out. The existing insulation inserts 9 provide for the supply of electrical alternating potential to the inner electrode 5 , for centering the inner electrode 5 according to the longitudinal axis of the treatment chamber 4 and for adjusting the required distance between the housing 1 and the inner electrode 5 , In addition, the application allows the additional electrode 6 to reduce the electric field strength and reduce the power supply performance.

Die technischen Ergebnisse der Erfindung werden durch die Daten der chemischen Forschungen, der Massenspektrometrie und die Arbeitsdiagramme von Motoren nachgewiesen. Während der Forschungen wurden der niedrigere Anteil an schweren aromatischen Kohlenwasserstoffen im behandelten Brennstoff und der vergrößerte Gehalt an leichten Alkanen ermittelt. So nahm im Einzelnen die Dekan-Konzentration (C10H22) im behandelten Brennstoff um das 3,5-fache, die Xylolkonzentration (C8H10) um das 8-fache zu, und die Konzentration von schweren aromatischen (C18H20 und C18H22) wurde bis auf Null abgebaut. Als Ergebnis nahm die Brennstoffwärme mindestens um 10% zu. Die Arbeitsdiagramme von den mit dem behandelten Brennstoff betriebenen Motoren zeigen eine verminderte Verbrennungszeit des Brennstoffgemischs in den Motorzylindern und eine Erhöhung der Brennstoffwärme an. Während der wärmetechnischen Messungen an Kesselaggregaten wurden eine Steigerung der Brennstoffwärme, ein erhöhter Wirkungsgrad der Kesselaggregate und eine verminderte Giftigkeit der Abgase festgestellt.The technical results of the invention are demonstrated by the data of chemical researches, mass spectrometry and working diagrams of engines. During the research, the lower content of heavy aromatic hydrocarbons in the treated fuel and the increased content of light alkanes were determined. Specifically, the concentration of decane (C 10 H 22 ) in the treated fuel increased 3.5-fold, the xylene concentration (C 8 H 10 ) increased 8-fold, and the concentration of heavy aromatic (C 18 H 20 and C 18 H 22 ) was degraded to zero. As a result, the fuel heat increased at least by 10%. The operating diagrams of the engines fueled with the treated fuel indicate a decreased combustion time of the fuel mixture in the engine cylinders and an increase in fuel heat. During the thermotechnical measurements on boiler aggregates an increase of the fuel heat, an increased efficiency of the boiler aggregates and a reduced toxicity of the exhaust gases were determined.

Die Anwendung der Erfindung bei verschiedenen verfahrenstechnischen Abläufen wie z. B. in der petrochemischen Industrie sowie bei der Aufbereitung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs zur Verbrennung in unterschiedlichen Energieanlagen zwecks Wirkungsgradsteigerung und der Verbesserung der Umweltfreundlichkeit stellt ihre gewerbliche Anwendbarkeit sicher.The application of the invention in various procedural processes such. As in the petrochemical industry and in the treatment of a liquid hydrocarbon fuel for combustion in different energy systems in order to increase efficiency and improve the environmental friendliness ensures their commercial applicability.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • RU 2156879 [0009] RU 2156879 [0009]

Claims (4)

Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds mit einem Gehäuse (1) mit einer Ein- und einer Austrittsöffnung (2 und 3), wobei das Gehäuse (1) mit Elektroden zur Einwirkung auf den Brennstoffstrom mittels eines elektrischen Felds in der Behandlungskammer (4) ausgestattet ist und wobei die Elektroden an eine Stromversorgung angeschlossen sind und wobei das Gehäuse (1) als eine der Elektroden ausgebildet und die andere Innenelektrode (5) in der Behandlungskammer (4) koaxial zum Gehäuse (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung in Form eines Wechselspannungsgenerators ausgebildet ist, dass die Innenelektrode (5) als Hohlelektrode ausgebildet ist, dass innerhalb der Hohlelektrode eine zusätzliche Elektrode (6) koaxial angeordnet ist, wobei die zusätzliche Elektrode (6) elektrisch mit dem Gehäuse (1) gekoppelt ist, und dass die Länge der Innenelektrode (5) dabei folgendem empirischen Verhältnis entspricht: L = σ × E/2π × f × M wobei L – die Länge der mittleren Elektrode (6) und M – das Molekulargewicht der spaltbaren Kohlenwasserstoffe im zu behandelnden Brennstoff sind.Device for changing the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field with a housing ( 1 ) with an inlet and an outlet opening ( 2 and 3 ), the housing ( 1 ) with electrodes for acting on the fuel flow by means of an electric field in the treatment chamber ( 4 ) and wherein the electrodes are connected to a power supply and wherein the housing ( 1 ) is formed as one of the electrodes and the other inner electrode ( 5 ) in the treatment chamber ( 4 ) coaxial with the housing ( 1 ) is arranged, characterized in that the power supply is designed in the form of an AC voltage generator that the inner electrode ( 5 ) is formed as a hollow electrode, that within the hollow electrode, an additional electrode ( 6 ) is arranged coaxially, wherein the additional electrode ( 6 ) electrically to the housing ( 1 ) and that the length of the inner electrode ( 5 ) corresponds to the following empirical ratio: L = σ × E / 2π × f × M where L is the length of the middle electrode ( 6 ) and M - are the molecular weight of the fissionable hydrocarbons in the fuel to be treated. Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung (2) und die Querschnittsfläche der Behandlungskammer (4) im folgenden Verhältnis stehen: SEin ≤ SK, wobei SEin die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung (2) und SK die Querschnittsfläche der Behandlungskammer (4) sind.Device for modifying the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field according to claim 5, characterized in that the cross-sectional area of the inlet opening ( 2 ) and the cross-sectional area of the treatment chamber ( 4 ) are in the following relationship: S Ein ≦ S K , where S Ein is the cross-sectional area of the inlet opening ( 2 ) and S K is the cross-sectional area of the treatment chamber ( 4 ) are. Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Anordnungsstellen der Ein- und der Austrittsöffnung (2 und 3) im Gehäuse (1) jeweils ein Ein- und ein Austrittsstutzen (7 und 8) eingebaut sind.Device for modifying the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field according to claim 5, characterized in that at the points of arrangement of the inlet and the outlet ( 2 and 3 ) in the housing ( 1 ) one inlet and one outlet nozzle ( 7 and 8th ) are installed. Einrichtung zur Veränderung der Struktur der molekularen Zusammensetzung eines flüssigen Kohlenwasserstofftreibstoffs unter Einwirkung eines elektrischen Felds nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und der Innenelektrode (5) Isoliereinsätze (9) eingebaut sind.Device for modifying the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel under the action of an electric field according to claim 5, characterized in that between the housing ( 1 ) and the inner electrode ( 5 ) Insulating inserts ( 9 ) are installed.
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