NO333340B1

NO333340B1 - Apparat for resirkulering av vaeske til en brennbar gass

Info

Publication number: NO333340B1
Application number: NO20025818A
Authority: NO
Inventors: Maria Ruggero Santilli
Original assignee: Hy Fuels Inc
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2013-05-13
Also published as: JP2004506747A; CN1446121A; EP1412080B1; JP5643470B2; AU2001265357B2; AU6535701A; EA200201173A1; EP1412080A4; NO20025818L; CZ306312B6; EP1412080A1; US6540966B1; NO20025818D0; WO2001094004A1

Abstract

Reaktorer (108) for total resirkulering av forurenset flytende avfall som produserer en rentbrennende, antennelig gass, anvendelig varme og faste uttellinger, hvis hovedtrekk er at en sum av den tilgjengelige energi i den antennelige gass og i den produserte varme er større enn en elektrisk energi som behøves for å drive apparatet. Sistnevnte trekk kalles kommersielt overenhet (virkningsgrad på over 1) og fastlegger vesentlig evnen til nye reaktorer å tappe energi fra væskemolekylene i full samsvarhet med prinsippet for konservering av energien. Forskjellige utførelser omfatter overenhetsresirkulering av bilfrostvæske og oljeavfall, en ny fremgangsmåte for produksjonen av brennstoff fra råolje, for avsalting av sjøvann og for resirkulering av biologisk forurenset flytende avfall, for eksempel kloakk fra byer, til en rentbrennende antennelig gass, næringsrikt vann som egner seg for irrigering, og faste utfellinger som egner seg for gjødsel.

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for resirkulering av væske til en brennbar gass, varme og faste bestanddeler som angitt i krav 1.

I internasjonal patentsøknad WO 01/10546 Al beskrives en ny og effektiv fremgangsmåte for resirkulering av flytende avfall og som faktisk omfatter en ny behandlingsmåte for gassifisering og består av omdanning av forurensede væsker til rent brennende, brennbare gasser pluss faste utfellinger. Den nye behandling, kalt "PlasmaArcFlow" er basert på å føre flytende avfall gjennom elektriske buer mellom elektroder. Den nye behandling er dramatisk mer effektiv enn det som er beskrevet tidligere, for eksempel i US patentskrift 603 058 til H. Eldridge, 5 159 900 til W.A. Dammann og D. Wallman, 5 435 274 til W.H. Richardson, Jr., 5 417 817 til W.A. Dammann og D. Wallman, 5 692 459 til W.H. Richardson, Jr., 5 792 325 til W.H. Richardson, Jr.

Behandlingsmåtene ifølge tidligere patentskrifter har følgende hovedulemper som har hindret at de egner seg for industrielle formål og for forbrukere: 1) gassen som produseres er miljømessig uakseptabel siden utløpsgassene, ifølge tallrike målinger, inneholder 4 % til 8 % mer karbondioksid enn fossile brennstoffgasser, 2) gassen som produseres er industrielt uakseptabel siden dens produksjonshastighet er ytterst langsom, også ifølge forskjellige målinger, på grunn av brenningen ved hjelp av buen av hydrogenet og oksygenet tilbake til vann, som typisk illustreres ved typiske stor glødning av undervannsbuer, og 3) gassen som produseres er uakseptabel siden den, også ifølge tallrike målinger har en ytterst liten, kommersiell effektivitet, dvs. at energien i den brennbare gass er en brøkdel av den energien som brukes for dens produksjon, slik at produksjonen medfører betydelige kostnader.

Den nye behandlingsmåte som er beskrevet i WO 01/10546 Al har løst alle ovennevnte ulemper. Faktisk fjerner "PlasmaArcFlow" CO fra buen umiddelbart etter dannelsen og hindrer derfor oksidering fra selve buen til C02 og minsker C02-innholdet i avgassen til omtrent 1/3 av fossilbrennstoffavgassen og til omtrent 1/4 av avløpsgassen i forhold til tidligere patenter, som også er fastlagt av gjentatte målinger. Videre blir magnegass tvunget ved 3871 °C (7000°F) fra den elektriske bue og kan som sådan ikke inneholde hydrokarboner. Det følger derfor at magnegassen ikke har noen kreftfremkallende stoffer i avgassene. Endelig er magnegass et fremstilt, antennelig brennstoff som, som sådan kan ha bestemte egenskaper, for eksempel en positiv oksygenbalanse, dvs. at andelen av oksygen i avgassen er større enn oksygenet som behøves for dens antennelse. Alle disse og andre faktorer gjør magnegassen til det miljømessig best egnede brennstoff som er tilgjengelig i dag.

En andre viktig forbedring av WO 01/10546 Al er at produksjonshastigheten, takket være strømmen av flytende avfall gjennom de elektriske buer, snarere enn at den er stasjonær som i tidligere patentskrift, blir økt dramatisk, for eksempel med en produksjon på 22,6 til 25,5 m<3>/t (800 til 900 kubikkfot/t) med et utstyr drevet av en 50 Kwh DC elektrisk generator og således gjør magnegassen egnet for industrielle formål.

Den tredje forbedring av WO 01/10546 Al er at utstyret har blitt godtatt av det uavhengige, selvstendige laboratorium Motorfuelers Inc. i Largo, Florida, til å ha en kommersiell overenhetsfaktor på omtrent to, det vil si at utstyret for hver enhet elektrisk energi målt ved panelet, produserer minst to enheter av energi i den brennbare gassen.

Det må understrekes at den ovennevnte overenhet gjelder den kommersielle energibalanse, det vil si forholdet mellom energien som produseres og energien som brukes for dens produksjon, som er den elektriske energi målt og bekreftet ved panelet. Den vitenskapelige energibalanse er alltid mindre enn 1 på grunn av energibesparelsen og angis av forholdet mellom den totale energiavgivelse og den totale energitilførsel, idet sistnevnte er summen av den elektriske energi pluss energien i væskemolekylene. Energien i væskemolekylene er ikke vurdert i den kommersielle energibalanse på grunn av at resirkulering av flytende avfall bringer inntekt snarere enn kostnader. Elimineringen av molekylær energi i væske i energibalansen vil derfor gi en kommersiell overenhet. Ovennevnte forskjeller mellom den kommersielle og vitenskapelige energibalanse gjelder også atomreaktorer som virkelig er kommersielt overenhetsproduserende for svært store verdier i den betydning at energien produsert av en atomreaktor er en stor multippel av den elektriske energi som brukes for dens drift.

Vi kan derfor si at atomreaktorene oppfunnet av Enrico Fermi i 40-årene er i stand til å tappe energi fra atomer mens PlasmaArcFlow-reaktorene oppdaget av nærværende oppfinner kan tappe energi fra molekyler. Dessverre er atomreaktorer ikke miljømessig akseptable siden de avgir svært skadelig utstråling og radioaktivt avfall. Ifølge uavhengige bekreftelser av Radiation Protection Associates, Dade City, Florida avgir reaktorer ifølge denne oppfinnelse derimot ingen skadelig utstråling og etterlater ikke noe radioaktivt avfall men produserer en rent brennende gass.

US patentdokument 6540966 beskriver at gassen produsert av oppfinnelsen ifølge WO 01/10546 Al består av en fullstendig ny kjemisk art, vitenskapelig kalt elektromagnekyler og industrielt kalt magnekyler på grunn av dominansen av magnetisme i forhold til elektriske effekter, som bare er den nye kjemiske art som er oppdaget etter påvisning av molekyler i det 19. århundre. I hovedsak utsetter atomer og molekyler med magnegass for de svært intense magnetiske og elektriske felt fra buen, noe som forårsaker magnetisk polarisering av valensenes bane og andre elektroner fra sfærisk til toroidal fordeling, noe som fører til frembringelse av magnetisk moment. De enkelte atomer som består av magnegass vil da virke som små magneter og således gjøre mulig magnetisk sammensmelting av atomer og molekyler til klynger. Tallrike gasskromatografiske massespektrale målinger har bekreftet de nye kjemiske arter av magnekyler. Især ser det ut til at magnekyler lett kan påvises av massespektrometriutstyr hvor de vises som massive spisser selv uten infrarød signatur. Sistnevnte egenskap fastlegger deretter mangel av valensegenskap i sammenslutningen. Følgelig kan sammenslutningen bare være av elektromagnetisk karakter. Tallrike andre anomale egenskaper har bekreftet dominansen av magnetisme i forhold til elektrisk opprinnelse av sammenslutningen.

Følgelig innebærer oppfinnelsen av det nye utstyr for produksjon av magnegass ikke bare en ny behandlingsmåte for overenhetsproduksjon av brennbar gass via elektriske buer mellom elektroder i flytende avfall, men også en fullstendig ny kjemisk struktur av selve den brennbare gass.

Det tredje ovennevnte patentdokument 6540966 beskriver nye fremgangsmåter for sammenføyningen av magnetiske væsker som normalt er løselige, samt forskjellige væsker eller væske og faste bestanddeler som ikke blandes, for eksempel olje og vann eller vann og karbon. Denne nye behandlingsmåte produseres i klynger som kan påvises via væskekromatografisk massespektrografisk utstyr som massive spisser, uten noen infrarød signatur. Sistnevnte, eksperimentelt bekreftede hendelse fastlegger mangelen av valensopprinnelse i sammenslutningen og følgelig en nyhet innen nye kjemiske arter av magnekyler også i væsker, kalt magnevæsker. Sistnevnte oppfinnelse er åpenbart svært viktig for å forbedre effektiviteten i den generelle behandlingsmåte for gassifisering av flytende avfall siden den gjør det mulig å tillate strøm gjennom buen av magnetisk bundet væskeavfall eller væske og faste bestanddeler med en følgelig dramatisk økning i energiinnholdets effektivitet i den produserte gass.

I dokumentet US 5826548 B beskrives en fremgangmåte og apparatur for generering av elektrisk energi. Apparaturen omfatter en metallbeholder inneholdende en væske, der væsken ledes gjennom en elektrisk bue som er nedsenket i væsken.

I sum innebærer oppfinnelsen av utstyret for overenhetsproduksjon av den miljømessig akseptable magnegass ifølge ovennevnte tre patentskrifter: 1) en hovedsakelig ny behandlingsmåte for produksjon av brennbar gass fra flytende avfall, PlasmaArcFlow-behandlingen, 2) en hovedsakelig ny kjemisk art av den produserte gass, magnegass, og 3) en hovedsakelig ny kjemisk struktur i væsken som brukes for produksjonen av magnegass, magnevæsker.

Oppfinnelsen beskrevet her består av en anordning for dramatisk økning av den kommersielle overenhet av PlasmaArcFlow-reaktorer, ikke bare for produksjon av magnegass, men også for tilleggsproduksjon av en andre, ren energi, en anvendelig høy varme opptatt av magnevæsken under produksjon av magnegass. Takket være den indikerte store overenhet, samt tilgjengeligheten av en andre inntektsproduserende kilde av anvendelig energi, tillater utstyret ifølge oppfinnelsen produksjon av en miljømessig akseptabel gass som egner seg for enhver brennstoffanvendelse og som for første gang er kostnadseffektiv i forhold til kostnadene i forbindelse med tilgjengelige brennstoff.

Oppfinnelsen omfatter: En ny behandlingsmåte for å føre flytende avfall gjennom elektriske buer; uavhengig sertifisert, total, kommersiell overenhet med minst 5 for reaktorer drevet av 50 KWh elektriske generatorer som drives ved atmosfærisk trykk og kommersiell overenhet på minst 30 når reaktoren drives under trykk; en ny reaktor for den første, eksperimentelt utprøvet, overenhet separasjon av vann; andre nye reaktorer for total resirkulering av flytende avfall som ikke selv delvis kan avvikles i miljøet, til en anvendelig, rentbrennende gass, en anvendelig stor kilde av varme og faste utfellinger som egner seg for industriell bruk; andre nye reaktorer for resirkulering av biologisk forurenset, flytende avfall, for eksempel fra byer, kommuner, gårder, industrier eller forbruker, for overenhetsproduksjon av anvendelig, brennbar gass, næringsrikt vann som egner seg for irrigering og faste utfellinger som egner seg som gjødsel.

Under den klare forståelse av at den vitenskapelige energibalanse alltid vil være mindre enn 1 på grunn av prinsippet for oppbevaring av energi og ukontrollerbare tap på grunn av friksjon, har en kommersiell energibalanse som er større enn 1, ettersom forholdet mellom energi produsert av den rene elektriske energi som brukes for dens produksjon, kalt overenhet, blitt sertifisert av Motorfuelers, Inc. for PlasmaArcFlow-reaktoren. Faktisk har gjentatte målinger fastlagt at en kubikkfot at magnegass som inneholder et absolutt minimum på 0,175 KWh (600 BTU) kan produseres med omtrent 90 W (307 BTU) av elektrisk energi målt ved panelet og således avgi overenhet i størrelsesorden 2. Den manglende energi, opprinnelig fra molekylene i selve væsken fra krystalliseringen av karbonstangen som brukes som forbruksanode og andre kilder.

Et hovedformål med oppfinnelsen er å identifisere et nytt utstyr som kan øke ovennevnte overenhet med minst en faktor på 5. Faktisk har PlasmaArcFlow-reaktoren ifølge oppfinnelsen vært uavhengig sertifisert til å ha en overenhet på 5 under drift ved atmosfærisk trykk under 50 KWh-elektriske generatorer. En overenhet på 7 har blitt målt når reaktoren drives ved trykk i størrelsesorden 138 kPa (20 psi). Større overenheter kan oppnås ved å bruke større elektriske generatorer, større strømninger og større trykk.

De økonomiske følger av større overenheter er at de tillater at den industrielle produksjonen og omsetning av magnegassene blir kostnadseffektiv i forhold til de tilgjengelige, fossile brennstoff. I sin tur har en slik kostnadseffektivitet en viktig miljømessig betydning for verden ved siden av å gjøre USA eller et annet land uavhengig ved å produsere et miljømessig akseptabelt brennstoff hvor det er ønskelig.

Bilforhandlere, servicestasjoner, kommuner, industrier, gårdsbruk og andre enheter som frigjør flytende avfall kan ved hjelp av denne oppfinnelse produsere rent brennstoff til en konkurransedyktig pris i et utstyr som hovedsakelig har samme størrelse som en pult.

Disse dramatiske resultater blir mulige, ikke ved empirisk å forsøke å sette sammen stenger, tanker og liknende, men ved hjelp av systematisk, vitenskapelig forskning fra denne oppfinner på 70-tallet, som gjorde det mulig å konstruere en generalisering av kvantemekanikker under navnet av hadroniske mekanikker som tillater tallrike representasjoner som bekreftelse av eksperimenter av hendelser forårsaket av lineære, lokale, potensiale og enhetlige medvirkninger tillatt av kvantemekanikker for et elektron i en atombane, pluss kontakt, ikke-lineære, ikke-lokal, ikke-potensial og ikke-enhetlig samvirkning som er utenkelig ved representasjon av kvantemekanikker ved det samme elektron under høye resistive kontaktkrefter under bevegelse innenfor det hypertette medium i en stjernekjerne.

Forskningen som ligger bak denne oppfinnelse ble utført på alle mulige, vitenskapelige nivåer, herunder kjemi, plasmafysikk, atomfysikk, partikkelfysikk, superledningsteknikk og på andre områder.

Faktisk nedbryter en likestrømsbue innenfor væskene først væskemolekylet til sine atombestanddeler krever således realistiske, kjemiske modeller av molekylforbin-delsene ifølge hadronisk kjemi, som har vært den første til å nå en fremstilling av molekylære bindingsenergier og andre molekylære egenskaper som er riktige til syvende siffer. Denne vesentlige nøyaktige fremstilling ble nådd ved hjelp av innførelse av en ny, tiltrekkende binding mellom valenselektronpar i enkeltspektrallinjekopling til en kvasipartikkel kalt isoelektronium, hvor den attraktive kraft, fira kontakten, de ikke-lineære, ikke-lokale, ikke-potensiale og ikke-enhetlige effekter på grunn av den dype overlapping av bølgepakkene av elektroner. Konvensjonelle molekylmodeller ifølge kvantekjemien mister fremdeles omtrent 2 % av bindingsenergiene. Den tapte mengde er antatt å være liten, siden faktisk 2 % av bindingsenergien i vannmolekylet tilsvarer omtrent 51 Kcal/mol, mens den konvensjonelle, kjemiske reaksjon av hydrogen og oksygen i vann innebærer omtrent 20 Kcal/mol.

Følgelig innebærer kvantekjemien en feil i forskningen for separering av vann som er omtrent 50 ganger den termodynamiske energi som frigjøres ved dens dannelse og er således hovedsakelig uegnet for vitenskapelig studering av undervannselektriske buer. Oppnåelse av en bredere formulering av en kjemi som kan oppnå en vesentlig nøyaktig fremstilling av molekylær bindingsenergi har stor viktighet for denne vesentlige del av oppfinnelsen, dvs. oppnåelse av en første overenhetsseparering av vann til hydrogen og oksygen hvorfra overenhetene følger. Den nødvendige, tidligere oppdagelse av atomisk kjemi forklarer også hvorfor det er umulig i dens fravær å kunne forutsi den indikerte overenhet og således forklare årsaken til hvorfor denne oppfinnelse ikke ble oppdaget av andre.

Etter nedbrytingen av den elektriske bue av molekylene til atomer, ioniserer den samme elektriske bue de nevnte atomer, dvs. stripper atomene for sine perifere elektroner på grunn av kollisjoner med et stort antall høyenergielektroner i den elektriske strøm. På denne måte frembringer den elektriske bue i sin umiddelbare nærhet et plasma på omtrent 3871 °C (7000°F) som består av nukleiner av atomene som utgjør den opprinnelige væske og således protoner og elektroner. Konvensjonell plasmafysikk egner seg ikke for å fremstille et slikt plasma på grann av at den behandler alle bestanddeler som punkter og fremstiller sine kollisjoner via det såkalte eksterne uttrykk C, hvilket fører til bevegelseslikningen for matrisetettheten D av typen idD/dt = (A, H, C) = AH - HA + C, hvor H er operatoren som representerer den totale energi. Ovennevnte tidsevolusjon påvirkes av datastrofiske, fysiske og matematiske inkonsekvenser på grunn av det eksterne uttrykk C. Før nærværende oppfinnelse måtte oppfinneren konstruere hadronisk plasmafysikk ved hjelp av hovedlikningen idD/dt -

(A,H) = ARH - HSD, hvor R og S er matriser som representerer de ikke-sfærisk-deformerbare former av partiklene samt deres ikke-potensiale medvirkninger som løser ovennevnte inkonsekvenser og også er vist i ovennevnte vitenskapelige papir og således tillater for første gang i vitenskapelig historie, konsekvente og meningsfulle beregninger hvor bestanddelene i et plasma ved små, gjensidige avstander representeres som de faktisk er i virkeligheten, som utstrakte, deformerbare legemer med potensiale, som virker på en avstand, samt som kontakt-, ikke-potensiale medvirkninger på grunn av kollisjoner. Igjen er den tidligere oppdagelse av hadronisk plasmafysikk av største viktighet for oppfinnelsen og dens fravær forklarer årsaken til hvorfor oppfinnelsen ikke ble oppdaget av andre oppfinnere.

Vann er kjent for å være en av de beste elektroniske isolatorer. Under en elektrisk bue faller likevel motstanden i vann til verdier i størrelsesorden brøkdel av ohm, hvis lave motstandsverdi ytterligere avtar med økningen av KWh. Det vil fremgå at den elektriske bue under disse forhold i vann, er en av de best kjente superledende tilstander ved høy temperatur. Konvensjonell kvante-superledningsevne er strukturmessig ikke i stand til å frembringe slike tilstander siden dens mangel på evne til å fremstille strukturen i et Cooper-par, dvs. eksperimentelt å fastlegge tiltrekningen mellom identiske elektroner på korte avstander mot deres Coulomb-frastøtning, er så sterk at det danner elektroniske par som danner en tunneleffekt sammen gjennom en potensiell barriere. Faktisk kan kvante-superledningsevnen bare representere en samling av et stort antall Cooper-par, men ikke strukturen av et enkelt Cooper-par.

Hadronisk superledningsevne har gjort det mulig å løse denne ulempe på grunn av fremstillingen av bindingen av valenselektroner til isoelektronium som faktisk er en molekylær versjon av Cooper-paret i superledningsevne. Disse studiene som omtales her har for første gang tillatt en kvantitativ fremstilling av superledningsegenskapene i den elektriske bue i vann, som består av en strøm av for det meste parete elektroner, snarere enn enkeltelektroner.

Det vil fremgå at den tidligere oppdagelse av superledningsevnen i elektriske buer i vann, og dens evne ved hjelp av hadronisk superledningsevne for deres kvantitative, vitenskapelige fremstilling, har vært av største betydning for nærværende oppfinnelse av den første overenhetsseparasjon av vann vesentlig på grunn av minimal energiabsorpsjon under superledende forhold.

Etter å ha oppnådd en kvantitativ-numerisk forståelse av molekylenes nedbrytning, dannelse av bueplasma og det superledende forhold av den elektriske bue i vann, har den neste, vitenskapelige forskning bestått i å regulere de forskjellige reaksjoner i gjen-kombineringen av nevnte plasma etter dets avkjøling på grunn av PlasmaArcFlow. Faktisk skyver strømmen av væske avfall som skal resirkuleres gjennom den elektriske bue det nevnte plasma vekk fra buen på en kontinuerlig basis. Etter forflytningen av plasmaet fra elektrodespissenes umiddelbare nærhet, beregnet i en størrelsesorden 0,31 cm (1/8"), avkjøles plasmaet umiddelbart siden den omsluttende væske er relativt svært kald, noe som innebærer en overgang fira 2871°C (7000 °F) til omtrent 93 °C(200°F).

I denne kjøleprosess har vi i rekkefølge: 1) et antall atomreaksjoner fra stabile isotoper pluss protoner og elektroner til stabile isotoper, således uten utslipp av farlig utstråling eller frigjøring av farlig avfall; 2) rekonstruksjon av atomikstruktur av alle ioniserte atomer gjennom fangning av elektroner fra omgivelsene, en nøytral prosess kjent som elektronfanging; og 3) etterfølgende formasjoner av konvensjonelle, kjemiske reaksjoner; 4) dannelse av atomer og molekyler med magnetisk polarisering av banene av valenselektroner på grunn av nærværet av svært intense magnetfelt fra den elektriske bue, med etterfølgende dannelse av magnekyler som nevnt tidligere; 5) magnetisk polarisering av interne valenselektroner med etterfølgende dannelse av nye magnetiske bindinger i strukturen av konvensjonelle molekyler.

Ovennevnte fem forskjellige behandlingsmåter innebærer dannelse av PlasmaArcFlow-reaktorer ifølge oppfinnelsen av to forskjellige former for rene, an-vendelige energier, en rentbrennende, antennelig gass og en stor mengde varme oppnådd av væsken brukt i reaktoren så lett kan anvendes via varmevekslere, radiatorer og på annen måte. Det skal nevnes at nærværet av en slik varme er bevist på kommersiell overenhet av denne oppfinnelse, som er tydelig på grunn av at den indikerer overskytende energi produsert av de underliggende prosesser ved siden av produksjon av den antennelige gass, oppnåelse av industriell, meningsfull overenhet som så reduseres til et spørsmål av maksimering av forholdene for produksjon av varme som for en gitt PlasmaArcFlow-reaktor forutsettes gitt av riktig valg av væske som skal resirkuleres, eventuelt med tilsetninger og lederen som velges for den brukbare elekt-rode. Det skal til slutt nevnes at den antennelige gass er produktet av molekylære prosesser, oppstår varmen fra væsken av prosessene ved alle nivåer, herunder partikkel-, atom-, molekylær-, plasma- og superledningsevne-nivåer.

For separering av vann via PlasmaArcFlow-reaktoren med karbonanode, dannes nedkjølingen av plasma av atomer av hydrogen, oksygen og karbon. På grunn av den mye større affinitet av karbon og oksygen sammenliknet med hydrogen og oksygen eller hydrogen og karbon, fjerner karbonet øyeblikkelig alt tilgjengelig oksygen ved å danne den brennbare gass CO. PlasmaArcFlow hindrer så CO å oksideres av den elektriske bue i C02. Når urenheten i vannet og i karbonstangen ignoreres og under maksimal mulig bruk av PlasmaArcFlow, vil den resulterende magnegass bestå av en blanding av vesentlig 50 % H2 og 50 % CO. For total resirkulering av flytende avfall av fossilt brennstoff, for eksempel bilfrostvæske og oljeavfall, vil hovedbestanddelene i magnegassen fremdeles være H2 og CO selv om de vil være i forskjellige forhold, for eksempel 40 % H2, 50 % CO. 5 % 02 og gjenværende komponenter er inertgasser.

Forbrenningen av tilgjengelig brennstoff kan sammenliknes med avfyring av en entrinns rakett på grunn av at brennstoffet generelt består av et enkelt molekyl innefor en enkelt reaksjon. Forbrenningen av magnegass kan i stedet sammenliknes med en flertrinnsrakett siden denne forbrenning er basert på en sekvens av forskjellige reaksjoner. Ved forbrenningen av magnegass som en flamme i atmosfæren eller internt i en forbrenningsmotor har vi faktisk først forbrenning av hydrogenet med det atmosfæriske oksygen, kalt triggingsforbrenningen siden sistnevnte utløser nedbrytningen av CO med en stor frigjøring av oksygen.

Forbrenningsgassen av magnegass fra rent vann som består av 50 % H2 og 50 % 02 utgjøres derfor av vanndamp i omtrent 60 %, 20 % karbon i fast form, 4 % til 6 % C02, idet balansen forutsetttes av atmosfæriske gasser, herunder nitrogen og eventuelle urenheter. På denne måte har magnegassavgassen ingen kreftfremkallende eller andre giftige substanser, idet den inneholder fra 1/2 til 1/3 av C02 av fossile brenn-stoffavgasser og oksygenbalansen er vesentlig negativ for mengden av oksygen i 02, således dramatisk mindre enn den alarmerende oksygenforringelsen forårsaket av forbrenningen av fossile brennstoff som for tiden oppgår til tilsvarende omtrent 75 milliarder oljefat per dag.

Utslippet av magnegass produsert ved resirkulering av forurenset, flytende avfall har en tendens til å være bedre enn fra separering av vann på grunn av den store økning i C02-innholdet. Faktisk avgis utslippet med omtrent 50 % vanndamp, 20 % karbon i fast form, 15 % oksygen, 4 % til 6 % C02 og resten av atmosfæriske gasser. Hovedfordelen er en lydelig positiv oksygenbalanse som er av stor betydning for gjenvinning av oksygenet på jorden.

Som konklusjon er magnegass det miljømessig best egnede brennstoff som kan brukes over alt hvor det for tiden brukes fossile brennstoff, herunder metallskjæring, oppvarming, mattilberedning, bruk i biler og lastebiler takket være fordelene med denne oppfinnelse som nevnt nedenfor, kan videre magnegass nå produseres og selges til en kostnad som er konkurransedyktig i forhold til tilgjengelig brennstoff.

Som et spesifikt eksempel produserer PlasmaArcFlow-reaktorene for den totale resirkulering av flytende avfall, bygget ifølge spesifikasjonene i oppfinnelsen, og især spesifikasjonene basert på kontinuerlig ekstrudering av anoden via kull, magnegass til en totalkostnad på 0,178 dollar/m<3> (0,005 dollar/cf), uten å ta med inntekten fra resirkulering av flytende avfall. Innføringen av PlasmaArcFlow-reaktorer for resirkulering av flytende avfall innebærer ikke noen direkte kostnader i det hele tatt for produksjonen av magnegass, siden inntekten fra resirkuleringen av kloakk er tilstrekkelig for å dekke alle driftskostnader, herunder elektrisitet, amortisering av innkjøpsprisen, service, personalkostnader, faste utgifter og liknende. Som resultat tillater både den totale- og kloakkhadroniske resirkulerer ifølge oppfinnelsen en salgspris av magnegass til 0,54 dollar/m<3> (0,015 dollar/cf) som er konkurransedyktig med prisen på bensin per mile.

Ovennevnte bemerkelsesverdige egenskaper innebærer en dramatisk endring i den nåværende, industrielle organisering for produksjon og salg av brennstoff. Produksjon av brennstoff er monopolisert av noen få store multinasjonale selskaper. Som sammenlikning tillater PlasmaArcFlow-reaktoren ifølge oppfinnelsen for den totale resirkulering av flytende avfall for første gang at bilverksteder, bilforhandlere eller forbrukere kan produsere miljømessige brennstoff til en konkurransedyktig pris. Likeledes gjør PlasmaArcFlow-reaktorene ifølge oppfinnelsen det mulig for byer, kommuner og andre produsenter av flytende avfall, å bli produsenter av det miljømessig beste brennstoff til en konkurransedyktig pris. Betydningen av oppfinnelsen for verden og menneskeheten er tydelig.

Som nevnt tidligere utgjør magnegass den minste energi produsert av PlasmaArcFlow-reaktorene. Den største energi de produserer er varme. Som talleksempel har PlasmaArcFlow-reaktorene, bygget ifølge utførelse av denne oppfinnelse for total resirkulering av frostvæske for biler eller oljeavfall, en kommersiell overenhet på to ved produksjoner av magnegass og tre ved produksjon av varme når de drives ved atmosfærisk trykk. Når samme reaktorer drives ved 138 kPa (20 psi) trykk oppnås det en overenhet på 3 ved produksjonen av magnegass og 5 ved produksjon av varme.

Som også nevnt tidligere oppnås varme produsert av PlasmaArcFlow-reaktorene ved flytende avfall under dens resirkulering gjennom den elektriske bue og kan utnyttes ved separat å sende det flytende avfall inn i en utvendig radiator, varmeveksler eller annen konvensjonell varmeapparatur. Av denne grunn har PlasmaArcFlow-reaktor ifølge oppfinnelsen generelt to forskjellige og uavhengige resir-kuleringssystemer som betjenes individuelt av pumper, en for sending av det flytende avfall gjennom den elektriske bue og en separat for å sende samme flytende avfall gjennom et utvendig varmeutnyttelsessystem.

En utstrakt eksperimentering og prøver har fastslått at PlasmaArcFlow-reaktorene har en større effektivitet når det flytende avfall er varmt sammenliknet med samme operasjon når det flytende avfall holdes kaldt. Følgelig drives alle PlasmaArcFlow-reaktorene ved en minstetemperatur i det flytende avfall, avhengig av ønsket anvendelse.

Ved drift under atmosfærisk trykk, kjøres PlasmaArcFlow-reaktorene ifølge oppfinnelsen for total resirkulering av flytende avfall ved en konstant temperatur i det flytende avfall på omtrent 82 °C (180°F), mens all varme over denne temperatur blir utnyttet i de eksterne systemer. I dette tilfelle kan PlasmaArcFlow-reaktorene brukes som varmeelementer i rom eller i bygninger, enten via radiatorer med vifte direkte koplet til reaktorene som nevnt ovenfor, eller via bruk av reaktorer for å varme opp vann via varmevekslere, hvis varmt vann så blir pumpet gjennom konvensjonelle varmeelementer i de enkelte rom.

PlasmaArcFlow-reaktorene ifølge oppfinnelsen kan også brukes for å produsere damp. Denne anvendelse oppnås ved å drive reaktorene ved trykk på omtrent 103 til 138 kPa (15 til 20 psi) for resirkulering av det flytende avfall, for eksempel bilfrostvæske eller oljeavfall hvor det flytende avfall kan holdes ved en minimumstemperatur på 204 °C (400°F) uten å koke under spredningen via en varmeveksler av all varme over nevnte temperatur. Siden varmeveksleren under ovennevnte forhold drives ved en temperatur som er større enn koketemperaturen for vann, kan PlasmaArcFlow-reaktoren faktisk produsere damp på en kontinuerlig basis.

En slik ny dampkilde far nye anvendelser av dramatisk betydning. Husk at PlasmaArcFlow-reaktorene har tre forskjellige inntektskilder: 1) inntekten fra resirkulering av flytende avfall; 2) inntekt fra salget av magnegass; og 3) inntekt fra produksjonen av varme. Generelt er bare to av disse inntekter mer enn tilstrekkelig for å betale for alle driftskostnader i forbindelse med reaktorer, herunder elektrisk energi, amortisering av innkjøpspris, personalkostnader, service, faste kostnader, skatter osv.

Som resultat består PlasmaArcFlow-reaktorene ifølge oppfinnelsen, når de drives ved høyt trykk for resirkulering av flytende avfall med inntekt fra resirkuleringen av flytende avfall i seg selv og salget av magnegass, en kostnadsfri dampkilde. I tillegg får tilgjengeligheten av en kostnadsfri damp dramatiske nye anvendelser, for eksempel ved: I) produksjon av varme med en kostnadsfri energikilde; 2) produksjon av elektrisitet via dampgeneratorer, igjen med en kostnadsfri dampkilde; eller 3) avsalting av sjøvann med konvensjonelt fordampningsutstyr, igjen uten kostnader for energikildene.

Alternativt kan PlasmaArcFlow-reaktorene ifølge oppfinnelsen drives med inntekter fra resirkuleringen av flytende avfall pluss inntekten fra bruk av varme, hvor magnegass i dette tilfelle produseres uten direkte kostnader.

I alle tilfeller har nøyaktige målinger av kostnaden fastlagt at PlasmaArcFlow-reaktorene bygget ifølge utførelsen av oppfinnelsen, og især basert på automatisk ekstrudering av anoden fra kull som nevnt nedenfor, en total driftskostnad under kontinuerlig bruk, ved et atmosfærisk trykk på 0,005 dollar for produksjon av minimum 0,175 kWh (600 BTU) inneholdt i en kubikkfot av magnegass og 0,293 kWh (1000 BTU) av varme oppnådd av flytende avfall. Dette innebærer driftskostnader på 3,12 dollar for den totale produksjon av 293 kWh (1 million BTU) mindre enn inntekten fra resirkuleringen av det flytende avfall, noe som er den laveste kostnad for energiproduksjon som er registrert. Den dramatiske reduksjon av kostnader for produksjon av 293 kWh (1 million BTU) under kostnaden på 3,12 dollar, oppstår fra drift av samme reaktor under trykk, som nevnt nedenfor.

Alle ovennevnte resultater er blitt oppnådd først på vitenskapelig grunnlag via bruk av hadroniske mekanikker ved forskjellige studienivå. Disse undersøkelser har fastlagt at den elektriske bue mellom elektrodene innenfor væskene er en kilde til praktisk talt ubegrensede rene energier hvis praktiske utnyttelse var begrenset av tilgjengelig teknologi. Den vitenskapelige bakgrunn for oppfinnelsen har vært at for å oppnå en troverdig, vitenskapelig og numerisk fremstilling av hovedprosessene nevnt ovenfor, ved identifisering av deres lover og bare som et endelig trinn, identifisere ut-førelsene som optimerer nevnte fysiske forhold, lover og geometrier, fremdeles er oppnåelige med gjeldende teknologier.

På grunn av viktigheten med de grunnleggende, hadroniske mekanikker for implementeringen, forutsigelsen og faktisk konstruksjon er PlasmaArcFlow-reaktorene ifølge oppfinnelsen også kalt hadroniske reaktorer, idet uttrykket hadronisk er ment å indikere den viktige avhengighet av sub-nukleære, kontakt-, ikke-lineær-, ikke-lokal-, ikke-potensial-, og ikke-enhetlig-effektene på grunn av den dype overlapping av bølgepakkene av partikler hvis overlapping oppstod i de molekylære strukturer som brukes av reaktorene, separasjonen og ioniseringen av samme molekylære struktur av elektronet i buestrømmen, det resulterende plasma av kjerner, protoner og elektroner, gjen-kombineringen av sistnevnte etter deres strøm utenfor buen, og andre nivåer.

Noen av hovedårsakene til den viste, ubegrensede egenskap ved den kommersielle overenhet av hadroniske reaktorer er følgende: Den elektriske utladning blir dramatisk begunstiget i forhold til andre prosesser for molekylær separasjon siden den virker på valenspar i enhetsbinding, hvilket fører til en ioniseringsenergi som er dramatisk lavere enn den som forespeiles av kvantekjemien hvor valenselektroner ikke pares, som nevnt tidligere. For det andre innebærer tilgjengeligheten av enkle valenspar automatisk nærværet av superledende forhold og forklarer således de svært lave absorpsjoner av elektrisk energi av buen etter igangsettelsen. Disse to prosesser alene gjør tilgjengelig energier som beregnes å være minst ti ganger den opprinnelige, elektriske energi.

En tilleggskilde med energi er som sådan tilstrekkelig til å oppnå ubegrensede overenheter, avhengig av riktig valg av flytende avfall som skal resirkuleres og dens eventuelle tilsetninger for å muliggjøre stimulerte, nukleære transmutasjoner fra lysstabile isotoper til lysstabile isotoper som for eksempel syntese av nitrogen fra karbon, protoner og elektroner og andre nukleære synteser.

Den tredje, tilsatte energikilde er også tilstrekkelig som sådan til å oppnå praktisk talt ubegrensede overenheter på grunn av de flere nye måter for lagring av energi i magnegasser, som så frigjøres ved sin antennelse og omfatter: 1) Konvensjonell, kjemisk energi frigjort under brenning på grunn av eksotermiske, kjemiske reaksjoner; 2) anomal energifrigjøring på grunn av at den magnetiske polarisering av valenselektronenes bane påvirker atomer som er bedre egnet for sin kombinasjon til valensbindinger, kombinert til deres konvensjonelle tilstand med sfærisk, roterende symmetri; og 3) lagring av tilleggsenergien inne i konvensjonelle molekyler som nevnt tidligere, idet energien også frigjøres under forbrenning.

Oppfinneren har også fastlagt ved faktiske målinger på arbeidsutstyr, et antall måter for å øke den kommersielle overenhet. Den første måten er via økning av trykket i selve reaktoren. Når reaktoren drives ved atmosfærisk nivå, blir produksjonen av magnegass nesten eksplosiv siden vi far omdanning av en enhet av volum av væsken til omtrent 1800 enheter volum av gass ifølge fastlagt kunnskap i overgangstilstanden fra væske til gass. Det følger så at produksjonen av gassen fortrenger væsker og buen oppstår i omtrent 60% av tiden i gassen snarere enn innenfor væsken, noe som manifesterer begrensningen av effektiviteten.

Økningen i trykket i selve reaktoren innebærer tilsvarende proporsjonal minskning av boblestørrelsen i den produserte magnegass med tilsvarende økning av tidsperioden hvor buen oppstår i væsken, og derved en tilsvarende økning av effektiviteten. Som eksempel innebærer driften av de hadroniske reaktorer ved 138 kPa (20 psi) en økning av størrelsen av magnegassboblene på minst en tiendedel med en overenhetsøkning på omtrent 50 %, mens et driftstrykk på 138 kPa (200 psi) forventes å innebære en reduksjon av magnegassboblene i størrelsesorden 1/100 med en femdobbelt økning i overenhet.

En andre måte å øke overenheten på skjer via økning av den elektriske energi. Dette på grunn av at egenskapen ved at den produserte magnegassvolum er direkte proporsjonal med mellomrommet mellom elektrodene. I motsetning til tilfellet med elektriske buer i luft, kan mellomrommet mellom elektriske buer i væsker vesentlig økes bare ved økning av KWh. Tallrike prøver har derfor fastlagt at de kommersielle overenhetsøkninger ved økning av den elektriske energi på en ikke-lineær måte, som er mindre enn den lineære proporsjon, det vil si dobling av den elektriske energi gir mer enn den opprinnelige overenhet, men mindre enn dobbel av dens verdi.

Enda en måte å øke overenheten på er å øke strømmen av væske gjennom buen. Jo raskere væskestrømmen skjer gjennom buen, jo større blir produksjonen av magnegass. Faktisk, den store glødning av undervannsbuer fra brenningen av hydrogen og oksygen tilbake til vann umiddelbart etter deres frembringelse som utløst av selve buen. For stasjonære buer i vann, ifølge tidligere nevnte patenter, brenner omtrent 80 % av gassene produsert av buene tilbake til vann. PlasmaArcFlow ifølge oppfinnelsen reduserer et slikt avfall, som også fastslått ved den dramatiske reduksjon i bueglødningen samt av den dramatiske økning i effektiviteten. Derfor øker økningen i strømmen av væske gjennom elektriske buer volumet av magnegass produsert per gitt elektrisk energi og øker således den kommersielle overenhet av reaktorene.

Det må understrekes at for flere tekniske eller praktiske begrensninger er det mulig å utnytte alle energiene produsert av elektriske buer i væsker ved hjelp av gjeldende teknologi og oppnå ubegrensede verdier av den kommersielle overenhet. Den første begrensning ligger i at det er mulig å utnytte alle gassene produsert av de underliggende buer i væsken siden økningen i strømmen over en terskelverdi for en gitt elektrisk energi slukker selve buen. Andre begrensninger skyldes den kjente umulighet å øke elektrodegapet for en gitt verdi av den elektriske energi, mangel på tilgjengelighet av ledere som egner seg for bruk i elektroder for svært store elektriske energier og andre faktorer.

Til tross for begrensninger presentert her for nøyaktighet samt for troverdighet, har oppfinneren bygget hadroniske reaktorer som nå drives kontinuerlig med en overenhet på 5 ved atmosfærisk trykk, med en overenhet på omtrent 10 ved trykk på 20 psi og reaktorer som drives ved høye trykk med overenheter fra 30 til 50, er under konstruksjon.

Hadroniske reaktorer har blitt bygget av nærværende oppfinner ifølge spesifikasjonene som er beskrevet nedenfor, som er fullstendig automatiske med automatisk igangsetting, regulering og optimering av den elektriske bue og automatisk gjenlasting av de forbrukte karbonstenger. Særlig omtanke har blitt gjort mot utvikling og konstruksjon av disse reaktorene for å minimere avfallet av elektrisk energi ved bruk i elektroder med lav ledningsevne, for eksempel karbonelektroder. Den økte effektivitet har blitt oppnådd ved hjelp av kopperkabler med stor strømkapasitet som kan avlevere elektrisk strøm til kopperbøssinger som glir under trykk på karbonstengene ved en posisjon så nær som praktisk mulig til den elektriske bue.

Ved å resirkulere bilfrostvæske oppnår disse reaktorene følgende uavhengig sertifiserte ytelser: 1) DC elektrisk kraft ved 100 % luftsyklus med 68 KWh (233 965 BTU/t); 2) Elektrisk bue mellom 1,9 cm (3/4") diameter elektroder på 1200 A og 40 V = 48 KWh ved buen tilsvarende en effektivitet ved DC-konverteren på omtrent 70 %; 3) Drift ved atmosfærisk trykk; 4) Produksjon av omtrent 22,6 m<3>/t (800 cf/t) av magnegass ved bruk av frostvæske med et BTU-innhold på et absolutt minimum av 6,25 kWh/m<3> (600 BTU/cf), tilsvarende produksjonen av 141 kW (480 000 BTU/t); 5) Produksjon av omtrent 205 kW (700 000 BTU/t) av varme i magnevæsken brukt via en varmeveksler. Ovennevnte målinger gir en kommersiell overenhet på omtrent 5,06 = (205 kW + 141 kW)/ 68,5 kW ((700 000 BTU/t + 480 000

BTU/t)/234,C00 BTU/t) og viser således gyldigheten av de vitenskapelige oppdagelser som ligger under for denne oppfinnelse, som skissert ovenfor.

Bruken av den samme hadroniske reaktor som beskrevet ovenfor, men ved trykk på 20 psi, produserer følgende kommersielle energibalanse: 1) DC elektrisk kraft ved 100 % luftsyklus på 68 KWh = 233 965 BTU/t; 2) Produksjon av omtrent 34 m<3>/t (1200 cf/t) av magnegass ved bruk av frostvæske med et BTU-innhold på et absolutt minimum av 6,25 kW/m<3>(600 BTU/cf), tilsvarende produksjon av 211 kW (720 000 BTU/t); 3) Produksjon av omtrent 293 kW (1 000 000 BTU/t) av varme i magnevæsken.

Sistnevnte målinger gir en kommersiell overenhet på omtrent 7,35 = (211 kW + 293 kW)/68,5 kW ((720 000 BTU/t + 1 000 000 BTU/t)/234 000 BTU/t).

Det skal understrekes at ovennevnte målinger er svært nøyaktige når det gjelder målinger av brukt elektrisk energi fra panelet oppnådd ved hjelp av en uavhengig kalibrert, kumulativ wattmåler, men samme målinger er svært konservative når det gjelder energiinnholdet i gassen og varmen produsert av reaktoren. Faktisk har bruk av konvensjonelle kalorimetre ikke tillatt en pålitelig måling av BTU-innholdet av magnegass på grunn av dens tallrike magnetiske og andre anomaliteter. Verdien av 6,26 kWh/m<3> (600 BTU/cf) brukt i ovennevnte beregninger er derfor en lav beregning. Faktisk kutter magnegass produsert fra frostvæskeavfall metall dobbelt så raskt som acetylen som har et energiinnhold på 24 kWh/m<3> (2300 BTU/cf). Videre er en Honda Natural Gas Vehicle konvertert til magnegass produsert fra frostvæskeavfall vist at ytelsen av bilen kjørt på magnegass er minst lik ytelsen av samme bil kjørt på naturgass.

Hvis det antas på et mer realistisk grunnlag at magnegassen har samme energiinnhold som naturgass som tilsvarer omtrent 11 kWt/m<3>(1050 BTU/cf), økes de tidligere to overenheter på 5,06 og 7,35 til 6,58 og 9,96.

Det skal nevnes at større verdier av overenheten oppstår når det brukes flytende avfall med høyere energiinnhold, for eksempel biloljeavfall forbedret med sukkeravfall og/eller andre organiske stoffer.

Det skal til slutt nevnes at driften av ovennevnte reaktorer med flytende avfall har fastslått oppnåelse av et hovedformål med oppfinnelsen: Overenhetsseparering av vann til hydrogen og oksygen med PlasmaArcFlow-prosessen, produksjon av anvendelig magnegass med de nevnte nye, kjemiske arter ved bruk av en karbonbaseanode, og produksjon av anvendelig varme. Faktisk har tallrike prøver fastlagt at utskifting av frostvæskeavfall med springvann innebærer en minskning av effektiviteten på omtrent 20, noe som innebærer en overenhet på 4 ved drift ved atmosfærisk trykk med større overenheter ved drift ved større trykk, større elektrisk energi og større strøm.

Oppsummert innebærer denne oppfinnelse oppnåelsen, ved hjelp av gjeldende teknologi, en kommersiell overenhet på 30 ved bruk av hadroniske reaktorer tilført 300

KWh, som blir drevet ved 1379 kPa (200 psi) og med en PlasmaArcFlow på omtrent 11,3 m<3>/t (3000 g/t) og resirkulering av flytende avfall av fossil opprinnelse holdt i konstant temperatur på omtrent 204 °C (400°F) via en varmeveksler. Overenheter av denne størrelse tillater produksjon av magnegass vesentlig uten kostnader unntatt for rutineutgifter for lagring og transport. Faktisk er inntekten fra anvendelse av varme pluss inntekten fra resirkulering av flytende avfall større enn de totale driftsutgifter for reaktorene, herunder kostnader for elektrisk energi, service, amortisering av innkjøp, personalutgifter, faste utgifter, skatter osv. Alternativt innebærer hadroniske reaktorer med slike store kommersielle overenheter nye muligheter for kostnadsfri produksjon av damp med unntakelse av rutinekostnader for varmeveksler og deres service, siden inntekten fra den samme magnegass pluss inntekten fra resirkulering av flytende avfall er større enn reaktorens totale driftskostnader. Videre innebærer tilgjengeligheten av damp uten kostnader av energien fra dens produksjon en revolusjonær ny anvendelse, for eksempel for produksjon av elektrisk energi via dampdrevne, konvensjonelle elektriske generatorer eller for avsalting av sjøvann via konvensjonelle fordampningsanordninger uten varmekostnader.

Fremfor alt er den endelige betydning av hadroniske reaktorer ifølge oppfinnelsen ved tapping av energi fra den molekylære struktur av væsker, uttrykt av reaktorer som er selvbærende dvs. produserer brennstoff for sin egen drift, mens de produserer ekstra anvendelig energi. Husk at brennstoffdrevne elektriske generatorer har svært liten effektivitet i størrelsesorden 30% idet selvbærende reaktorer oppstår når den kommersielle overenhet ved produksjonen av magnegass er minst 4.1 dette tilfelle kan magnegassen produsert av reaktoren brukes for å drive en DC-elektrisk generator som i sin tur driver selve reaktoren. Varmen produsert av reaktoren er en gratis tilleggsenergi. Hvis overenheten i produksjonen av magnegass er større enn 4, som for store hadroniske reaktorer under høyt trykk, kan all magnegass over overenheten på 4 brukes for annet bruk sammen med varmen som produseres. I tilsvarende selvbærende reaktorer oppstår ved bruk av damp for å drive elektriske generatorer hvor en minimal overenhet på 4 gu-den produserte varme er tilstrekkelig for å produsere den elektriske kraft som kreves for å drive reaktoren mens all magnegassen produsert er tilgjengelig på en kostnadsfri basis. Igjen vil overenheter større enn 4 ved produksjon av varme gjøre all magnegass som produseres pluss varmen over nevnte overenhet på 4 gratis tilgjengelig.

Andre nye anvendelser er følgende. Først egner den ovenfor beskrevne hadroniske reaktor seg især for å produsere rentbrennende brennstoff fra råolje på en måte som er miljømessig, logistisk og økonomisk mer fordelaktig enn nåværende raffinerier. De miljømessige fordeler vil tydelig fremgå av den foregående analyse. De logistiske fordeler vil også tydelig fremgå siden raffinerier krever et stort område og således at olje skipes til disse, mens de hadroniske reaktorer ifølge oppfinnelsen er lette og mobile og derfor kan skipes direkte til oljebrenneren. De økonomiske fordeler er likeledes åpenbare på grunn av overenheten av de hadroniske reaktorer med følgelig negative driftskostnader sammenliknet med de svært høye raffinerikostnadene.

En annen viktig anvendelse er bruk av sjøvann som væske i reaktorene. I dette tilfelle har den produserte gass et større energiinnhold på grunn av de forskjellige elementer i sjøvann og varmen som oppnås av væsken blir følgelig høy. Hadroniske reaktorer som arbeider med sjøvann kan så brukes på forskjellige områder, herunder en ny fremgangsmåte for avsalting av sjøvann ved hjelp av damp gjennom varmevekslere.

En annen anvendelse av ovennevnte hadroniske reaktorer er ved resirkulering av et flytende avfall fra dyr. Faktisk kan flytende avfall resirkuleres gjennom den elektriske bue til alle bakterier elimineres samt inntil det punkt hvor alle bakteriologiske forurensninger er basert, således uten løsning i vann, ved hvilket punkt forurensningene kan fjernes med en sentrifuge eller et filter. Disse anvendelser produserer et utmerket rentbrennende brennstoff, en varme frembrakt av det flytende avfall, faste utfellinger som egner seg som gjødsel og restvann som egner seg for irrigering.

En annen anvendelse av ovennevnte reaktorer er for fullstendig resirkulering av maling, malingrester, tungt industriavfall og annet avfall hvorav total resirkulering finner sted til en kostnadseffektiv pris i forhold til eksisterende resirku-leringsanordninger igjen på grunn av behandlingens overenhet. Ovennevnte beskrivelse gjelder totale, hadroniske resirkulerere, dvs. reaktorer for fullstendig resirkulering av flytende avfall som ikke kan anbringes i miljøet, selv ikke i fat.

En andre klasse resirkulering tillatt av nærværende oppfinnelse er for delvis resirkulering av flytende avfall, dvs. fjerning av forurensninger for produksjon av en anvendelig, endelig væske. En representativ anvendelse blant flere mulige er for resirkulering av biologisk forurenset vann, for eksempel kloakk fra byer, gårder, fra industri eller forbrukere til: 1) rentbrennende magnegass; 2) faste utfellinger som egner seg som gjødsel; og 3) næringsrikt vann som egner seg for irrigering. De sistnevnte reaktorer kalles også lineære hadroniske resirkulering for å benevne den ene passasjen av flytende avfall gjennom buen uten resirkulering.

Hovedaspektene med denne nye resirkuleringsprosess er følgende. Takket være bruk av en venturi som vist på fig. IB, som videre er beskrevet nedenfor, blir kloakken tvunget til å passere gjennom den umiddelbare nærhet av glødende elektrodespisser og således utsatt for en temperatur på 3871 °C (7000°F), det ytterst intense lys fra den elektriske lysbue; en elektrisk strøm på 1000 A og mer, de svært sterke elektriske og magnetiske felt i forbindelse med den elektriske strøm og andre faktorer. Disse kombinerte forhold eliminerer fullstendig alle bakterier i den opprinnelige kloakk og gjør derfor væsken steril. Samlet blir de opprinnelige organiske substanser delvis nedbrutt til flyktige og faste substanser og delvis bakt inn i sterile, næringsrike substanser i en løsning eller suspensjon i vannet. Graden av det endelige vanns renhet som egner seg for irrigering blir så omdannet til tekniske egenskaper som egner seg for oppfylle kravene fra miljøvernmyndigheter, herunder passende filtrering om det skulle være nødvendig.

Det skal understrekes at når det gjelder gårdbrukere er det et tydelig behov for å minske filtreringen til et absolutt minimum selv etter fullstendig sterilisering av de opprinnelige biologiske forurensninger. Faktisk vil eliminering av næringsrike substanser frembrakt av den lineære hadronreaktor innebære at gårdbrukerne må i stedet kjøpe kjemisk gjødsel som miljømessig er mindre ønskelig ved siden av å være mer kostbart. I alle tilfelle er en viktig fordel med kloakkresirkulering ifølge denne oppfinnelse at det næringsrike vann som egner seg for irrigering vil kvalifisere for organiske produkter og således tillater avlinger med høy kvalitet, siden de opprinnelige bioforurensningen er av menneskelig eller dyreopprinnelse.

Omfattende prøver og eksperimentering, samt kjemiske analyser utført av uavhengige laboratorier, har fastslått at lineære hadronreaktorer drevet av 50 KWh har evnen til å sterilisere flytende kloakk med omtrent 5 % biologiske forurensninger ved en hastighet på omtrent 3,8 m<3>/t (1000 g/t). En fullstendig resirkuleirngsstasjon er tenkt brukt med et minimum på tre reaktorer i serie med individuelle overføringer for å muliggjøre service på en stasjon mens de andre to er i drift. På denne måte har den lineære hadronresirkulerer en primær reaktor for sterilisering av de biologiske forurensninger pluss en andre identisk stasjon som en sikkerhetsreserve, idet den tredje stasjon videre kan brukes for å raffinere det endelige irrigerings vannet.

Hvis det er behov for mer enn 3,8 m /t (1000 g/t) kan de ovennevnte tre lineære hadronreaktorer koples i parallell i ønsket antall. Økningen av den elektriske kraft over 50 KWh tillater også en økning av strømmen med resirkulert kloakk. På denne måte tillater oppfinnelsen resirkulering av en liten strøm kloakk i størrelsesorden 3,8 m<3>/t (1000 g/h) eller en svært stor strøm i størrelsesorden 3785 m<3>/t (1 000 000 g/h) via en passende kombinasjon av lineære hadronreaktorer i serie, for ønsket kvalitet av det endelige irrigeringsvann samt ioner parallelt for ønsket strøm av resirkulering under en elektrisk kraft per stasjon som kan beregnes avhengig av ønsket strøm.

Det skal bemerkes at de biologiske forurensninger i bykloakk generelt er i størrelsesorden 5 %, som nevnt ovenfor. Svært tung kloakk fra gårdsbruk kan også resirkuleres ved hjelp av oppfinnelsens teknologi på to måter. For det første ved å bearbeide dem uten uttynning i de totale hadronresirkulerere ifølge fig. IA, IB, 1C, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 3 og 4 dvs. ved resirkulering av dem inntil alle biologiske forurensninger blir resirkulert og væsken er steril. For det andre kan den samme tette, flytende kloakk resirkuleres med den lineære hadronreaktor på fig. 5 etter uttynning av konsentrasjonen ved hjelp av springvann og/eller økning av den elektriske kraft avlevert til lysbuen proporsjonalt med økningen av forurensningsandelen.

Fordelene med ovennevnte nye kloakkresirkuleringsprosess i forhold til resirkuleringsprosessene som brukes nå i byer og kommuner, er dramatisk. For det første vil det oppnås en stor økonomisk fordel siden, som beskrevet nedenfor, kostnaden ved å drive den lineære hadronresirkulerer i forhold til eksisterende fremgangsmåter, vil være dramatisk siden store volumer av magnegass samt irrigeringsvann produseres som biprodukter og således er gratis. For det andre er det en dramatisk fordel siden all vond lukt som typisk befinner seg nær resirkuleringsanlegg for kloakk blir eliminert siden re-sirkuleringsprosessen er fullstendig intern uten annet utløp enn for det sterile og luktfrie irrigeringsvann. For det tredje elimineres de store sedimenteringsområder som trengs ved gjeldende kloakkbehandlingsanlegg og som generelt er anbrakt på dyrkbare områder, slik at det blir unødvendig å bruke store sedimenteringsområder for også å eliminere lukt. Videre vil det ikke være behov for å bringe hele kloakken i en by til et enkelt oppsamlingsområde på grunn av den lineære hadronresirkulererens lille størrelse som hovedsakelig har samme størrelse som en pult når den drives av 50 KWh, slik at det kan anbringes flere resirkuleringsstasjoner i byen med store fordeler for den lokale tilgjengeligheten av irrigeringsvann samt for eliminering av skadelige kloakkoppsamlinger. For det femte vil det i forbindelse med bygging av nye landsbyer under normal byutvidelse først bli bygget tilknytninger til hovedkloakknettet for mange millioner kroner. Sistnevnte av store utgifter blir fullstendig eliminert, siden den lineære hadronreaktor ifølge oppfinnelsen kan plasseres hvor som helst og således gjøre den nye landsby fullstendig uavhengig av kloakkresirkulering og irrigeringsvann. Likeledes er det nå forbudt å bygge hus eller en landsby på høytliggende steder på grunn av de tekniske vanskeligheter og de ekstra kostnadene ved bygging av en kloakkledning opp langs en fjellside, idet den samme landsby nå kan bygges til en meget rimeligere kostnad siden den lineære hadronresirkulerer faktisk kan drives i enhver høyde.

Driftskostnadene for kloakkresirkulereren PlasmaArcFlow, er som følger. Hvis man antar at en resirkulerer består av tre PlasmaArcFlow-stasjoner som hver har en DC-kraftforsyningsenhet på 50 KWh med elektroder som består av en ikke-forbrukende thorium-wolframanode med utvendig diameter på 5,1 cm (2") og en lengde på 7,6 cm (3") og forbrukende anoder på 1,9 cm (3/4") utvendig diameter fremstilt av rimelig kull. I dette tilfelle er de totale driftskostnader for reaktoren i størrelsesorden 11,50 dollar i timen hvor 9,00 dollar anses å være gjennomsnittskostnaden for elektrisitet i løpet av dagen og natten, og 2,50 dollar dekker gjenværende kostnader, herunder de rimelige kullstenger, amortisering av kjøpsprisen over 15 år, service, personalkostnader for overvåkning av mer enn en reaktor, og faste kostnader. Ovennevnte, lineære resirkulerer kan behandle omtrent 11,3 m<3> (3000 gallon) kloakk i timen til en kostnad på 3,83 dollar per 3,8 m<3> (1000 gallon) kloakk til en kostnad som er fullt ut konkurransedyktig i forhold til nærværende kostnader for resirkulering av kloakk i forskjellige byer og kommuner.

Samlet produserer den ovennevnte, lineære hadronresirkulerer magnegass i en hastighet på 68 m<3>/t (2400 cf/t) siden hastigheten er 22,6 m<3>/t (800 cf/t) for hver

PlasmaArcFlow-stasjon, samt omtrent 45,4 kg (100 pund) i timen med faste utfellinger som egner seg som gjødsel og 11,3 m<3> (2999 gallon) irrigeringsvann i timen, siden væskevolumet omdannet til gass og faste utfellinger er svært liten ifølge kjente fysiske lover. Siden gjeldende kostnader for resirkulering av kloakk er mer enn tilstrekkelig for å dekke kostnadene for drift av den lineære hadronreaktor er produksjonen av magnegass, faste utfellinger og irrigeringsvann fri for direkte kostnader, slik at det oppnås praktisk talt en uendelig kilde med miljøvennlig akseptabelt brennstoff til en pris som er konkurransedyktig i forhold til tilgjengelige brennstoff.

Som konklusjon gir denne oppfinnelse faktisk de aller første, faktisk konstruerte reaktorer for total resirkulering av væsker enten det er forurenset flytende avfall eller vanlig friskt brønn- og sjøvann, eller for delvis resirkulering av flytende kloakk idet alle har en stor kommersiell overenhet som har blitt bekreftet av uavhengige laboratorier. Reaktorene ifølge oppfinnelsen for total resirkulering av væsker frembringer en brennbar gass med den miljømessig best tilgjengelige utløpsgass og varme som egner seg for konvensjonelle varmevekslere og til en kostnad som er dramatisk konkurransedyktig i forhold til enhver annen tilgjengelig energi. Reaktoren ifølge oppfinnelsen for resirkulering av biologisk forurenset vann produserer en rentbrennende gass, næringsrikt vann som egner seg for irrigering og faste utfellinger som egner seg for gjødsel. Siden nåværende kostnader for kloakkbehandling er tilstrekkelig for å dekke driftskostnadene for kloakkhadronresirkulereren, vil den rentbrennende gass og det næringsrike vann som egner seg for irrigering bli produsert uten kostnader. Således gir oppfinnelsen en først kjente utbegrenset kilde med energi i form av brennstoff og varme som er helt akseptabel for miljøet og som er dramatisk mindre kostbar enn tilgjengelige energier.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj under henvisning til eksempler på ut-førelser og vedføyde tegninger, hvor:

Fig. IA viser PlasmaArcFlow-prosessen ifølge WO 01/10546 Al,

fig. IB viser en foretrukket utførelse av den forbedrede PlasmaArcFlow ifølge oppfinnelsen hvor væsken som skal resirkuleres strømmer først gjennom plasmaet som omslutter den elektriske bue og deretter gjennom selve den elektriske bue;

fig. 1C viser en alternativ utførelse kalt ArcPlasmaFlow hvor væsken som skal resirkuleres først strømmer inn gjennom en elektrisk bue og deretter gjennom plasmaet som omslutter sistnevnte;

fig. ID viser et system av PlasmaArcFlow forbundet i serie;

fig. 1E viser et system av PlasmaArcFlow forbundet i parallell;

fig. 2A viser en foretrukket utførelse for en automatisk PlasmaArcFlow-reaktoren ifølge oppfinnelsen for total resirkulering av forurenset, flytende avfall;

fig. 2B viser nedsenkede kopperkontakter som avleverer negativ polaritet av den elektriske strøm til anoden så nær som mulig til den elektriske bue for å minimere tap;

fig. 2C og 2D gir forskjellige riss av den automatiske styring av den elektriske bue;

fig. 2E viser et utstyr for automatisk gjeninnlasting av karbonstenger;

fig. 3 viser et nytt utstyr for ekstrudering av anoden direkte i PlasmaArcFlow-reaktoren via bruk av kull og bindemiddel;

fig. 4 viser en reaktor, som ikke er en del av oppfinnelsen, for total resirkulering av flytende avfall; og

fig. 5 viser en foretrukket utførelse for en automatisk PlasmaArcFlow-reaktor for resirkulering av biologisk forurenset vann.

Nedenfor presenteres foretrukne utførelser av oppfinnelsen med alle mulige konstruksjonsdetaljer for industriell realisering av egenskapene beskrevet ovenfor.

På tegningene viser fig. IA hovedprinsippet for PlasmaArcFlow ifølge WO 01/10546 Al, som består av to elektroder 1,2 med omtrent 1,9 cm (3/4") i diameter som er nedsenket i det flytende avfall som skal resirkuleres ifølge den etterfølgende utførelse på fig. 2A, idet væsken er rommet i et metallkar som også vist i utførelsen på fig. 2A. En DC-elektrisk bue 95 oppstår mellom spissen 97 av anoden 1 og spissen 98 av katoden 2, idet elektronene beveger seg fra den positivt ladede spiss 98 mot den negativt ladede spiss 97 og en elektrisk bue 95 drives av en 50 KWh DC-kraftkilde (ikke vist på fig. IA for enkelthets skyld) med et gap 3 som benevner avstanden mellom spissene 97, 98 av elektrodene 1, 2 som generelt er i størrelsesorden 118" for en 50 KWh DC-kraftkilde. Fig. IA viser også plasma 96 som omslutter spissen 97, 98 av elektrodene 1, 2 som vesentlig består av et område med den naturlige geometri av en sfærisk ellipse med semiakser på omtrent l,27cm x l,27cm x 2,54cm (1/2" x 1/2" x 1") frembrakt av spissenes 97, 98 lys under den elektriske bue 95 og generelt bestående av en blanding gassholdige og væskeholdige komponenter ved en temperatur i størrelsesorden 3871 °C (7000°F). Resirkuleringen av det flytende avfall oppstår ved å sende væsken via en pumpe 36 som trenger væsken gjennom et rør 4 og således får væsken til å passere gjennom plasmaet 96 som omslutter elektrodene 1, 2 spisser og gjennom den elektriske bue 95 med gapet 3 og deretter avsluttes med utløpsstrømmen 5. Utførelsen består av PlasmaArcFlow-prosessen som nedbryter molekylene i væsken som skal resirkuleres til gass- og faste elementer. Sammensetningen av de gassholdige elementer til en antennelig gass styres av selve strømmen hvor de faste bestanddeler utfelles i bunnen av en reaktor hvor de periodisk blir oppsamlet for industriell og annet bruk.

En foretrukket utførelse av oppfinnelsen, som består av en vesentlig forbedring av den foregående, er vist på fig. IB, som omfatter de samme elektroder 1, 2, tilhørende spisser 97, 98 med tilhørende mellomrom 3, den elektriske bue 95 gjennom nevnte mellomrom 3, plasmaet 96 og kraftforsyningsenheten på 50 KWh DC på fig. IA. Den viktigste nyheten her består av at røret 4 som væsken som skal resirkuleres blir tvunget gjennom av en pumpe avsluttes i et rør 6 av isolerende materiale, for eksempel keramikk, heretter kalt venturi, som har følgende hovedegenskaper: 1) venturi 6 omfatter spissene 97, 98 av elektrodene 1, 2, 2) venturi 6 har omtrent samme innvendige diameter på omtrent 2,54 cm (1") for elektrodene med 1,9 cm (3/4") diameter, omtrent 7,6 cm (3") utvendig diameter og omtrent 12,7 cm (5") i lengde; 3) venturi 6 har 0,16 cm (1/16") klaring 7 for elektrodene 1, 2 for å kunne bevege seg fritt inn og ut av venturi 6; 4) venturi 6 er låst i røret 4 ved hjelp av festeanordninger, for eksempel skruer 8; og 5) venturi 6 avsluttes med en glatt kurve 9 for å minimere turbulenser. Etter å ha blitt tvunget til å passere gjennom venturi 6 vil det flytende avfall strømme ut gjennom utløpet 5.

Fordelene med PlasmaArcFlow-utførelsen på fig. IB i forhold til utførelsen på fig. IA er flere og omfatter: 1) Å sikre at hele væsken blir utsatt for plasmaet 96 som omslutter spissene 97, 98 av elektrodene 1,2 som er fraværende i utførelsen på fig. IA; 2) sikre at væsken som skal resirkuleres virkelig passerer gjennom gapet 3 av den elektriske bue 95 på grunn av reservetrykket frembrakt av venturi 6, idet forsikringen også er fraværende i utførelsen på fig. IA, især for de små gapmellomrommene som oppstår ved liten elektrisk kraft; og 3) dramatisk øke effektiviteten i resirkuleringen av det flytende avfall, ikke bare på grunn av de foregående egenskaper 1) og 2), men også på grunn av reduksjonen av turbulens i væskens bevegelser.

I betraktning av disse fordeler får PlasmaArcFlow ifølge venturi 6 på fig. IB en praktisk anvendelse som ganske enkelt er mulig for PlasmaArcFlow på fig. IA. En av dem er resirkulering av flytende avfall som oppnår full sterilisering med en enkelt passering når venturi 6 på fig. IB brukes. På fig. IB blir hele den flytende kloakk tvunget til å passere gjennom plasmaet 96 ved 3871 °C (7000°F), pluss et ytterst intenst lys, en elektrisk strøm på 1000 A og mer, svært store elektriske og magnetiske felt som alle sikrer den øyeblikkelige avslutning av alle bakteriologiske aktiviteter. Som sammenlikning blir bare en del av den flytende kloakk utsatt for alle disse faktorer når PlasmaArcFlow på fig. IA brukes slik at dette vil hindre dens praktisk og industrielle bruk for tilfellene nevnt her. Det bør fremgå at en tilsvarende innvendig diameter av venturi 6 er nødvendig for større elektroder idet den innvendige form av venturi 6 kan ha forskjellige geometrier, for eksempel som en ellipse, snarere enn sylindrisk, og at endeutformingen av venturi 6 kan ha flere forskjellige kurver for å minimere turbulenser.

Fig. 1C viser en alternativ utførelse kalt ArcPlasmaFlow og består av en anode 1 som betjenes av en konvensjonell karbonstang med diameter 1,9 cm (3/4") og en lengde på 30,5 cm (12") med en endespiss 97; en hul katode 2 av en omtrentlig form av en sylinder med en utvendig diameter på 1,9 cm (3/4") og en innvendig diameter på 30,5 cm (1/2") med en spiss 98, idet gapet 3 mellom spissene 97, 98 av elektrodene 1,2, den elektriske bue 95 mellom spissene 97, 98 og plasmaet 96 som omslutter elektrodespissene 97, 98. Væsken som skal resirkuleres får strømme gjennom det innvendige av katoden 2 og blir tvunget til å passere først gjennom buen 95 og deretter gjennom plasmaet 96 hvilket fører til den viste ArcPlasmaFlow-prosess.

En forbedring av ovennevnte utførelse gis av en hul anode 1 med samme sylindriske dimensjoner av katoden 2, selv om en slik konfigurasjon ikke er nødvendig for karbon- eller kullstenger, siden selv om stangen er solid og virker mot en hul sylindrisk katode 2, blir en slik solid anode 1 fullstendig forbrukt av den elektriske bue 95 når den forsøker å trenge inn i den hule katode, uansett om anoden 1 er en solid stang eller en hul sylinder.

ArcplasmaFlow på fig. 1C er fortrinnsvis overlegen PlasmaArcFlow på fig. IB i flere tilfeller når eksponering for flytende avfall kreves først til en elektrisk bue, for eksempel for å forårsake gitte kjemiske reaksjoner og nedbrytninger før passasje av samme flytende avfall gjennom plasmaet 96. Den alternative ArcPlasmaFlow vil kunne brukes i alle utførelser nedenfor, etter behov.

Fig. ID viser et representativt tilfelle med tre PlasmaArcFlows med strømmen av flytende avfall forbundet i serie. I dette tilfelle strømmer flytende avfall gjennom det ene innløpsrøret 4 og deretter gjennom en serie på tre plasmaer 96 med tilsvarende serier av tre elektriske buer 95, alle rommet i samme venturi 6. Denne utførelse innebærer åpenbart en tre gangers økning av resirkuleringsprosessene i forhold til en enkelt PlasmaArcFlow, mens strømmen forblir den samme som for en enkelt PlasmaArcFlow. Det skal bemerkes at ifølge prøver og eksperimenteringer kan den elektriske bue 95 drives på følgende tre forskjellige måter: 1) Alle tre elektriske buer er seriekoplet og drevet av en enkelt DC-generator hvor den første negative polaritet er forbundet til den elektriske generator, den første positive polaritet er forbundet til den andre negative polaritet, den andre positive polaritet er forbundet til den tredje negative polaritet og den endelige positive polaritet er forbundet til DC-generatoren; 2) alle tre elektriske buer er forbundet i parallell fra en enkelt DC-elektrisk generator hvor alle tre negative polariteter er individuelt forbundet til nevnte generator og alle tre positive polariteter er individuelt forbundet til nevnte elektriske generator; og 3) de elektriske buer er individuelt drevet av tre forskjellige DC-generatorer, en for hver elektriske bue.

Fig. 1E viser et representativt tilfelle med tre PlasmaArcFlows med strømmen av flytende avfall forbundet i parallell. I dette tilfelle strømmer det flytende avfall gjennom det enkelte rør 125 som så er delt i tre separate rør 4 som hvert har sin egen venturi 6 og omslutter de enkelte elektriske buer 95 og plasmaene 96. Denne utførelse innebærer tydelig en tre gangers økning av resirkuleringsstrømmen i en enkelt

PlasmaArcFlow ved å benytte samme resirkuleringsprosess som en PlasmaArcFlow. Det skal bemerkes at, ifølge prøver og eksperimenteringer, sekvensen av den elektriske bue 95 kan drives på følgende tre forskjellige måter: 1) Alle tre elektriske buer er drevet i serie ved hjelp av en enkelt DC-generator hvor den første negative polaritet er koplet til den elektriske generator, den første positive polaritet er koplet til den andre negative polaritet, den andre positive polaritet er koplet til den tredje negative polaritet og den siste positive polaritet er koplet til DC-generatoren; 2) alle tre elektriske buer er koplet i parallell fra en enkelt DC-generator hvor alle tre negative polariteter er enkeltvis koplet til generatoren og alle tre positive polariteter er enkeltvis koplet til den elektriske generator; og 3) de elektriske buer er enkeltvis drevet av tre forskjellige DC-generatorer, en for hver elektriske bue.

Fig. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E viser foretrukne utførelser av hadronreaktorene for overenhets, total resirkulering av flytende avfall, eller overenhets nedbrytning av vannet som er basert på den forbedrede PlasmaArcFlow av venturi 6 på fig. IB og som består av følgende hovedkomponenter. (Merk: Alle dimensjoner er omtrentlige og gjenspeiler bare en typisk anvendelse av oppfinnelsen. Selv om rustfritt stål eller stål er nevnt som foretrukket materiale kan likeledes andre materialer brukes.)

Lukket hovedkarsammenstilling, som vist på fig. 2, her benevnt ved 10, omfatter en sylindrisk sidevegg 11 av rustfritt stål med en tykkelse på omtrent 0,63 (1/4"), omtrent 91 cm (3') diameter og 30,5 (l<1>) høyde, med bunn 12 som består av en rustfri stålflens med tykkelse 1,27 cm (1/2") og 91 cm (3') og 30,5 cm (1") i utvendig diameter festet til nevnte rør 1 ved sveising 13 eller på annen måte, idet karet er fullført av den rustfrie stålring 14 med en tykkelse på 1, 27 cm (1/2") og 99 cm (3' 3") i utvendig diameter festet til røret 1 ved sveising 13 eller på annen måte, pluss en topp 15 som består av en rustfri stålplate med tykkelse 12,7 cm (1/2") og 91 cm (3') og 91 cm (3') utvendig diameter som er festet til flensen 14 ved hjelp av bolter 16, mens pakninger 17 sikrer den fullstendige tetning av det innvendige kammer under trykk, idet hovedkaret 10 fylles helt opp med omtrent 15 g av flytende avfall 18 som skal resirkuleres.

Elektrodesammenstilling, ifølge fig. 2A og 2B, her samlet benevnt 19, omfatter den vertikalt plasserte, stasjonære og ikke-forbrukende katode 2 som består av en wolframstang med en utvendig diameter på omtrent 5,1 cm (2") og omtrent 7,6 cm (3") i lengde, rommet i en kopperholder 20 som fremspringer under og utenfor bunnen 12 av karet og er isolert elektrisk fra sistnevnte ved den ikke-ledende bøssing 21 fremstilt av fenol eller annet ikke-ledende materiale, festet til bunnen 12 ved skruer 22 med pakninger 23 for fullstendig tetning under trykk, idet bøssingen 21 har form og dimensjon for ikke å tillate en avstand mindre enn 2,54 cm (1") mellom katodeholderen 20 og metallbunnen 12; pluss en forbrukende anode 1 som består av 1,9 cm (3/4") kommersielt tilgjengelig karbonstang med lengde 30,5 cm (12") som er låst sammen for kontinuerlig bruk, og som trenger inn i hovedmetallkaret 10 vertikalt fra toppen 15 gjennom bøssingen 24 som er festet til toppen 15 via skruer 25 med pakninger 26 og tetninger 27 for å sikre trykket inne i karet, samt veggen for å hindre lekkasje av flytende avfall 18 til utsiden, idet karbonstangen er ført gjennom en kontaktsammenstilling 27 for avlevering av den negative polaritet av den elektriske strøm til anoden 1, især beskrevet i forbindelse med fig. 2B, hvor sammenstillingen omfatter to kopperkontakter 29 med en lengde på omtrent 5,1 cm (2") målt langs aksen av anoden 1, en tykkelse på 2,54 cm (1") og en bredde på 2,54 cm (1") som får gli inne i en omsluttende kopperboks 30 med en tykkelse på 0,6 cm (1/4") som tvinger kopperkontaktene 29 mot karbonstangen 1 ved hjelp av fjærer 31, idet kopperkontaktene 29 holdes på stedet av respektive aksler 32 som glir inne i det omsluttende huset 30 gjennom 0,08 cm (1/32") klaring 33, idet den negative polaritet av den elektriske strøm avleveres til glidekontaktene 29 ved hjelp av sterkstrømledninger 34 og tilhørende låser.

PlasmaArcFlow-sammenstilling, ifølge fig. 2A, her benevnt 35, består av sammenstillingen på fig. IB med venturi 6 som omslutter spissen av elektrodene 1,2, en resirkulerende 1 HP-pumpe 36 som tvinger flytende avfall 18 gjennom nevnte venturi 6 med et innløp 37 som kommer fra hovedkarsammenstillingen 10, idet sammenstillingen betjenes av standard, trykkbestandige stålrør 38 med innvendig diameter på 2,54 cm (1") med permanent, trykkbestandig festet til nevnte kar 10 via sveising 13 eller på annen måte, idet PlasmaArcFlow-monteringen videre omfatter en kommersielt tilgjengelig felle 39 med innvendig filter og omføringer (ikke vist her for enkelhets skyld) for fjerning av faste utfellinger uten å måtte stoppe driften.

Elektrisk kraftmontering, ifølge fig. 2A, her benevnt 40, består av en 50 DC-generator 41, for eksempel den kommersielt tilgjengelige Dimension 1000 produsert i USA av Miller Corporation med sterkstrøm kopperkabel 42 for avlevering av den negative polaritet til kontaktsammenstillingen på fig. 2B under passering gjennom hovedkarsammenstillingen 10 ved hjelp av en trykkbestandig pasning 43, idet sterkstrømskabelen 44 for avlevering av den positive polaritet til katodeholderen 20 fremspringer under og på utsiden av bunnen 12 av hovedkarsammenstillingen 10.

Automatisk buematesammenstilling, ifølge fig. 2A, her benevnt 45, og især beskrevet på fig. 2C, 2D hvor nevnte sammenstilling omfatter kommersielt tilgjengelig, elektronisk utstyr 46 for igangsettelse, styre og optimisering av buen, for eksempel modell NP6000, produsert og solgt i USA, av ArcAir, en divisjon av Tweeco Corporation med elektroniske følere for hver 50 ms av spenningen i den elektriske bue via ledningen 47 forbundet til katoden 2 og kontaktene 29 på fig. 2B, eller til jord, avhengig av den tilgjengelige modell, idet det elektroniske utstyr sender en elektrisk strømpuls gjennom ledningene 49 til 1/2 HP-elektrisk motor 50 som driver et par skarpt tannede drev 51 i herdet stål med en tykkelse 0,32 cm (1/8"), 7,6 cm (3") utvendig diameter og med mellomrom 0,96 cm (3/8") for en 1,9 cm (3/4") karbonstang; tannhjul 51 som trenger inn i karbonstangen 1 med omtrent 1/8" for inngrep takket være mellomrullen 52 med en utvendig diameter på 3", 3/4" tykkelse og en sirkulær inntrykning i dens sylindriske utside for å romme og opprettholde plasseringen av karbonstanganoden 1, idet rullene 52 er laget av et isolerende, hardt materiale, for eksempel keramikk og er rommet i en U-formet holder 53 som avsluttes med en gjenget aksel 54 som trenger gjennom huset med en 0,08 cm (1/32") 55, idet rullen 52 tvinges mot karbonstanganoden 1 og mot tanndrevene 51 ved hjelp av fjæren 56, mens trykket kan fjernes for service ved hjelp av knappen 57 som virker på den gjengede aksel 54, idet tannhjulet 51 er båret av kulelagere 58 anbrakt i det utvendige hus for jevn drift og likeledes er rullen 52 båret av kulelageret 59 anbrakt i den U-formede bærer 53, også for jevn drift, idet hele sammenstillingen bæres av metallben 60 for festing til metalltoppen 15 i hovedkarsammenstillingen 10.

Automatisk stanggjenlastingssammenstilling, ifølge fig. 2A, her samlet benevnt 61, og især beskrevet under fig. 2E hvor sammenstillingen omfatter automatisk anordning for å låse 1,9 cm (3/4") til 30,5 cm (12") karbonstenger 1 ved hjelp av deres avskrånede og gjengede hunnende 62 og hannende 63, herunder infrarøde følere 65, 66 for enden 64 i den øverste karbonstang 1 med senderenhet 65 og mottakerenhet 66, pluss en automatisk arm 67 som er drevet av en elektrisk motor 68 og et tilhørende kommersielt tilgjengelig elektroniske styreanordninger (ikke vist på fig. 2E for enkelhets skyld) med automatisk arm 67 som griper en ny karbonstang I fra magasinet 69 som lagrer 300 identiske karbonstenger som er tilstrekkelig for fire timers drift og deretter setter den automatiske arm 67 den gjengede hanndelen 63 av den nye karbonstangen I i den gjengede hunntoppen 62 av den siste karbonstangen, idet sammenstillingen fullføres av et altomsluttende hus 70 fremstilt av 0,63 cm (1/4") rustfritt stål som er festet til metalltoppen 15 av hovedkarsammenstillingen 10 via benene 71 og boltene 72 eller sveising 13, idet alt metallhus 70 har en 0,63 cm (1/4") rustfri ståltopp 72 forsynt med raskt fjernende festeanordninger 73 for rask gjenlasting av det innvendige magasin 69 med nye karbonstenger, samt for service, idet fig. 2E også omfatter den stiplede automatiske matesammenstilling 45 for å vise den øverste stilling av den automatiske gjenlastingssammenstilling.

Magnegassanvendelsessammenstilling, ifølge fig. 2A, samlet benevnt 74, for anvendelse av magnegass produsert av reaktoren, omfattende hullet 75 med diameter på omtrent 10,2 cm (4") i toppen 15 av metallkarsammenstillingen 10 gjennom hvilken magnegassen produsert av reaktoren fritt kan strømme ut, et stabiliseringskar 76 som består av en tank med tykkelse 0,63 cm (1/4"), 61 cm (2') i diameter og 122 cm (4') i lengde, generelt anbrakt vertikalt i toppen av hovedkarsammenstillingen 10 for det flytende avfall som blir kastet ut med magnegassen for å slå seg ned og returnere inne i karet, en ventil 77 for styring av trykket inne i reaktorkaret med en forhåndsinnstilt verdi, et filter 78 for fjerning av karbon, restvæskeavfall og andre partikler fra magnegassen, rustfritt stålrør 79 som kopler sammen stabiliseringskammeret 76, ventilen 77 og filteret 78 med sveising 13 eller en annen trykkbestandig anordning og magnegassutløpet 80 til et konvensjonelt anvendelsesutstyr (ikke vist på fig. 2A for enkelhets skyld), for eksempel en kommersielt tilgjengelig gasspumpe for å overføre magnegassen til kommersielt tilgjengelige tanker.

Varmeutnyttelsessammenstilling, ifølge fig. 2A, samlet benevnt 81, for anvendelse av varmen produsert av reaktoren og opptatt av det flytende avfall 18, bestående av en resirkulerings 1 HP pumpe 82 med innløp 83 fra inne i hovedkarsammenstillingen 10, idet resirkuleringspumpen 82 tvinger det flytende avfall 18 inn i et utvendig varmeanvendelsesutstyr 84, for eksempel en radiator med vifte eller varmeveksler hvoretter resirkuleringspumpen 82 tvinger det flytende avfall 18 tilbake til metallkaret via utløpet 85, idet varmeanvendelsesutstyret 81 betjenes av et standard høytrykks stålrør 86 med innvendig diameter på 2,54 cm (1") som er festet til hovedkarsammenstillingen ved sveising eller ved hjelp av en annen trykkbestandig anordning.

Pluss forskjellig sikkerhets- og kompletteringsutstyr som ikke er vist på fig. 2, for enkelthets skyld, for eksempel: En måler med automatisk avstengning i tilfelle lekkasje av magnegass utenfor hovedkarsammenstillingen 10, en måler, også med automatisk avstengning i tilfelle oksygen produseres i magnegassen med 5 % eller mer på grunn av utilsiktet elektrolyse, føler med automatisk avstengning, vanligvis omfattet i den automatiske matesammenstilling, i tilfelle avslutning eller nedbrytning av karbonstengene; trykkmåler med automatisk avstengning i tilfelle trykk inne i hovedkaret over 172 kPa (25 psi); nivåmåler for det flytende avfall ved automatisk avstengning i tilfelle det flytende avfallsnivået befinner seg 7,62 cm (3") under topplinjen; uavhengige filtere både i PlasmaArcFlow-sammenstillingen 35 og varmean-vendelsessammenstillingen 81 for å fjerne urenheter fira det flytende avfall 18; en alt-inneholdende vogn; pumpebetjeningsanordning for å forbinde hovedkarsammenstillingen 10 til en utvendig tank av ønsket kapasitet; et generelt isolerende deksel for å unngå tilfeldig menneskelig berøring med reaktoren; og annet utstyr.

Bruken av ovennevnte foretrukne utførelser av hadronreaktoren ved atmosfærisk trykk er følgende: Reaktorkammeret fylles helt opp med det flytende avfall 18 som skal resirkuleres, så som bilfrostvæske eller oljeavfall; et sett med tre manuelt sammenlåste 30,5 cm (12") lange karbonstenger 1 settes inn fra toppen ved å skyve dem gjennom drivmekanismen til den automatiske sammenstilling 45, gjennom tetningene 27 i den øverste bøssing 24 som vist på fig. 2A, samt gjennom kopperkontaktene 29 på fig. 2B på en slik måte at de sammenlåste karbonstengene er anbrakt i endespissen 97 i en avstand på omtrent 2,54 cm (1") fra toppen av spissen 98 v den stasjonære katode 2; idet reaktoren er forsynt med magnegass for fullstendig fjerning av atmosfærisk oksygen i magnegassoppsamlingssystemet; PlasmaArcFlow og varmeutnyttelsespumpene aktiveres; idet den automatiske mater for den elektriske bue ifølge fig. 2C og 2D blir satt i gang i en avstand eller via en datasekvens som først sender en elektrisk strøm til motoren 30 på fig. 2D som skyver karbonstangen 1 nedover til den får kontakt med katoden 2 og den elektriske bue settes i gang, og deretter avføler den automatiske mater 45 spenningen i den elektriske bue hvert 50. millisekund og sender tilsvarende en elektrisk impuls til motoren 50 for mikrometrisk bevegelse av karbonstangen 1 nedover hvis spenningen har økt, eller oppover hvis spenningen har minsket for på denne måte å optimere den forhåndsinnstilte spenning for den elektriske bue som er omtrent 40 V DC for en kraftkilde på 50 KWh; idet magnegass blir så produsert umiddelbart etter igangsetting av den elektriske bue ved utløpet gjennom utløpet 80 for å pumpe inn i vanlige tanker; idet varmen i det flytende avfall 18 også umiddelbart igangsettes etter igangsettelse av den elektriske bue selv om den når driftstemperatur på 82 °C (180°F) som nevnt tidligere, etter omtrent tre minutter, hvoretter varmeanvendelsessammenstil-lingen 81 blir operativ.

Etter den ovennevnte sekvens holder operatøren seg i beredskap og vil bare involvere seg i tilfelle en automatisk avstengning. I dette tilfelle identifiserer det tilhørende nødlys problemet som forårsaker avstengningen, som således kan bli opprettet.

Det vil fremgå at ovennevnte reaktor kan bygges i flere varianter, herunder i mindre modeller drevet med mindre enn 50 KWh eller større modeller drevet av DC-kilder større enn 50 KWh med påfølgende nedgradering eller oppgradering av hele strukturen, herunder bruk av elektroder med en diameter tilsvarende mindre eller større enn 1,9 cm (3/4").

Likeledes har prøver fastslått at flere elektriske buer kan monteres i serie ifølge fig. ID innenfor samme hovedkarsammenstilling 10 og drives av samme DC-elektriske kraftenhet enten i serie eller parallell; idet samme reaktor kan konstrueres med flere elektriske buer i parallell og drives enten av samme kraftenhet eller av individuelle kraftenheter. Samme reaktor som nevnt ovenfor kan brukes for overenhetsseparering av vann som beskrevet tidligere; idet samme reaktor som beskrevet ovenfor likeledes kan drives ved interne trykk opp til 138 kPa (20 psi) hvoretter den automatiske matemekanisme for karbonstengene 1 ikke lenger virker på grunn av kraften fra innsiden av karet som forsøker å skyve karbonstangen 1 utover.

Samme reaktor som beskrevet her kan brukes i forbindelse med en ny fremgangsmåte for anvendelse av rå brenselolje som består i sin fullstendige resirkulering av rentbrennende gass pluss faste utfellinger som egner seg i forskjellige industrier, idet fremgangsmåtene har manifestert sine fordeler i forhold til nærværende behandling av råolje i raffinerier, på grunn av den dramatisk bedre avgass i det produserte brensel, mindre driftskostnader og logistiske fordeler på grunn av den mindre størrelse og mobilitet av reaktoren sammenliknet med de svært store, konvensjonelle raffinerier.

Det skal nevnes at ovennevnte utførelse likeledes virker med en AC-elektrisk bue, selv om sistnevnte krever forskjellige elektroder og frembringer mindre effektivitet. Hovedforskjellen med utførelsen på fig. 2A-2E er at begge elektrodene blir generelt forbrukt i en AC-elektrisk bue i væsker, slik at det kreves to forskjellige kraftassisterte, automatiske matere av elektrodene, sammenkoplet slik at de ikke bare opprettholder samme spenning, men også samme plassering av den elektriske bue i venturi 6, idet begge egenskapene kan realiseres med kommersielt tilgjengelig utstyr, for eksempel den automatiske mater Modell NP600 produsert av ArcAir, en divisjon av Tweeco, som er en stor produsent av karbonstenger.

Som nevnt tidligere og under drift ved atmosfærisk trykk, har ovennevnte reaktor med 50 KWh elektrisk generator en kommersiell overenhet på omtrent 5, dvs. at reaktoren, for hver enhet av elektrisk energi målt fra panelet, produserer omtrent to enheter energi i magnegassen og omtrent tre enheter av energi i varme. Ved drift ved full kapasitet produserer reaktoren magnegass i en imponerende hastighet på omtrent 34 m<3>/t (1200 cf/t). To timers drift av reaktorene er således tilstrekkelig til å produsere magnegass for å drive en bil hele dagen. Ved drift ved 1200 A og 103-138 kPa (15-20 psi) er overenheten i størrelsesorden 7. Når den fylles med springvann har samme reaktor som drives ved 1000 A og ved atmosfæriske trykk, en overenhet på 4 ved separering av vannmolekyler, med større overenheter for større strøm og trykk.

Den største driftsutgift for ovennevnte hadronreaktor kommer fra karbonstengene på 3/4" som generelt blir forbrukt i en hastighet på 5,1 cm (1/2") i lengde per kubikkfot produsert magnegass. Ved en kostnad på 0,5 dollar per karbonstang med diameter 1,9 cm (3/4") og 30,5 cm (12") lengde under produksjon i større mengder, gir ovennevnte forbruk en karbonstangkostnad på 0,02 dollar per kubikkfot magnegass. Alle andre driftskostnader er i størrelsesorden millioner av dollar. Faktisk kan utstyret brukes i minst 15 år, i løpet av hvilken tid det vil produsere flere millioner kubikkfot magnegass, noe som gir en ubetydelig amortisering av innkjøpsprisen per kubikkfot produsert magnegass. Andre utgifter, herunder service, personalutgifter, forsikring, faste utgifter og liknende har blitt identifisert i detalj og vist at de ikke overskrider den totale kostnad på 0,05 dollar, noe som fører til de totale driftskostnader på 0,9 doller/m<3> (0,025 dollar/cf). Den faktiske kostnad for magnegassen fås således ved å trekke fra inntekten for resirkulering av det forurensede avfall fra kostnadene pluss inntekten for anvendelse av varmen.

Fig. 3 viser en foretrukket utførelse for en ny fremgangsmåte for kullgassifisering, hvis hovedfordeler i forhold til utførelsen på fig. 2A-2E er: 1) En dramatisk reduksjon av driftskostnaden; 2) forbedring av den kontinuerlige bruk av hadronreaktorene; og 3) økning av energiinnholdet i den produserte, brennbare gass.

Utførelsen på fig. 3 består vesentlig i en behandling for ekstrudering av anoden fra pulverisert kull, pluss et bindemiddel, for eksempel tjære. På denne måte blir kull nedbrutt av den elektriske bue til sine atombestanddeler. Hadronreaktoren separerer deretter disse elementene til flyktige komponenter som brukes for å danne enda en ny type magnegass, heretter kalt kull-magnegass, pluss faste bestanddeler som utfelles ved bunnen av reaktoren hvor de samles opp regelmessig for industrielt og annen bruk.

Ovennevnte fremgangsmåte innebærer en dramatisk reduksjon av driftskostnadene i forhold til reaktoren på fig. 2A-2E, siden kull er så rimelig at det innebærer en praktisk talt ubetydelig kostnad av anoden per kubikkfot produsert gass. Systemet er tenkt for kontinuerlig bruk noe som innebærer en forbedring av driften. Endelig er den brennbare gass produsert denne prosessen vesentlig mer energigivende enn tilsvarende gass produsert fra karbonstenger på grunn av det høye energiinnholdet i kull.

Alternativt gir utførelsen på fig. 3 en ny fremgangsmåte for kuUgassifisering med tydelige fordeler i forhold til andre fremgangsmåter, for eksempel et dramatisk mer akseptabelt brennstoff til en lavere kostnad på grunn av den kommersielle overenhet av hadronreaktoren.

I den foretrukne utførelse på fig. 3 viser anodeekstruderingssammenstillingen, samlet benevnt 87, mer spesifikt hvilken anodekullstang 1 som har den omtrentlige dimensjon på 1,9 cm (3,4") og som kontinuerlig ekstruderes fira den altomsluttende metallbeholder 88 av rustfritt stål med en veggtykkelse på 0,32 cm (1/8"), hvis bunndel har omtrent form av en trakt som avsluttes i en sylindrisk del 89 med en innvendig diameter som er lik den utvendige diameter på 1,9 cm (3/4") av kuUstangen 1, idet den sylindriske del er festet til toppen 15 av hovedkarsammenstillingen 10 ved sveising eller på annen trykkbestandig måte, idet beholderen 88 er innvendig belagt med teflon eller et annet glatt materiale som tåler høy temperatur for å underlette ekstruderingen; en egen tank 90 som avleverer det pulveriserte kull eller et annet ledende pulver til beholderen 88 via en kommersielt tilgjengelig måledispenser (ikke vist for enkelhets skyld), mens den egne tanken 91 leverer bindemidlet, for eksempel tjære eller epoksy, også ifølge en kommersielt tilgjengelig måledispenser (ikke vist på figuren for enkelhets skyld). Beholderens 88 indre inneholder et spiraldrev 92 med maksimal klaring fra beholderens 88 vegg på omtrent 0,06 cm (1/16") og en stor stigning på omtrent 1,27 cm (1/2"), idet spiraldrevet 92 er drevet av en elektrisk motor 93 på omtrent 0,73 kW (1 HP); idet drevet 92 blander kullet og bindemidlet og skyver dette nedover. Bindemidlet 94, for eksempel et elektrisk varmeelement, binder kullet og tjæren til en solid stang som kan brukes som anode 1; hvoretter kuUstangen etter ekstruderingen føres inn i kontaktsammenstillingen 28 på fig. 28 for avlevering av DC-strømmen med negativ polaritet. Ved utløpet av kontaktsammenstillingen 28 blir kuUstangen endelig eksponert for den stasjonære, ikke-forbrukende katode 2 som er fremstilt som en wolframstang med omtrent 5,1 cm (2") diameter og 7,62 cm (3") lengde, idet den elektriske bue så blir satt i gang og fortsetter ifølge utførelsen på fig. 2C og 2D.

Virkemåten av denne nye fremgangsmåte for kullgassifisering er som følger: Først blir tanken 90 fylt med kull og tanken 91 med det valgte bindemiddel. Hele ekstruderingsutstyret blir så fylt opp videre med magnegass for å eliminere atmosfærisk oksygen for sikkerhets skyld. Beholderen 88 fylles opp med pulverisert kull og det valgte bindemiddel i passende forhold. Den elektriske motor 93 startes og bindemidlet 94 blir aktivert som fører til ekstrudering av kuUstangen 1 som trenger gjennom inn i toppen 15 av hovedkarsammenstillingen 10. Følere viser inntrengningen inn i og utløpet av kuUstangen fra den elektriske kontaktsammenstilling 28 for derved å aktivere den automatiske mater ifølge utførelsen på fig. 2B og 2C. Snarere enn å bevege karbonstengene 1 mot katoden 2, ifølge utførelsen på fig. 2A, kan samme automatiske matersammenstilling 45 brukes denne gang for å styre den elektriske motor 93 for å regulere omfanget av ekstruderingshastigheten for kuUstangen 1. Igangsettelse av buen oppstår under en elektrisk kortslutning og følgelig forbruk av kuUstangen 1 i mellomrommet 3 i den elektriske bue. I tilfelle økning av buespenningen senere som indikerer en økning av buemeUomrommet 3, økes hastigheten av den automatiske matersammenstilling 45 som i tilfelle en minskning av buespenningen indikerer en økning av buemeUomrommet 3, idet ekstruderingen da blir forsinket og således gir en konstant spenning.

Oppfinnelsen omfatter også følgende alternativ ved fremgangsmåter for klassifisering av kull til magnegass via PlasmaArcFlow-reaktorene. Først kan kull uavhengig ekstruderes til kullstenger med en utvendig diameter på 1,9 cm (3/4") og 30,5 cm (12") lengde ved hjelp av avskrånede, gjengede ender som på fig. 2E. I dette tilfelle kan kullstenger brukes i den automatiske gjeninnlastingssammenstilling 61 på fig. 2E i stedet for karbonstenger noe som fører til nøyaktig samme kullgassifisering som i den automatiske ekstruderingssammenstillingen 87 på fig. 3.

Alternativt kan pulverisert kull magnetisk bindes til væsken inne i reaktoren opp til punktet for magnetisk metning. I dette tilfelle, og på grunn av overskytende karbon i magnevæsken, er bruk av ikke-forbrukende, ikke-karbonbaseelektroder mulig, noe som fører til lengre levetid for reaktoren. I dette sistnevnte tilfelle blir den automatiske mater på fig. 2B og 2C bare igangsatt og opprettholder den elektriske bue uten å mate anoden på grunn av forbruk.

En av hovedegenskapene ved hadronreaktorene ifølge fig. 2A-2E og 3, er at de kan brukes kontinuerlig i 24 timer uten avbrytelser, unntatt for service. Dette gjøres mulig ved sammenlåsingen av karbon- eller kullstengene som kan kontinuerlig mates inn i den elektriske bue. På grunn av sammenlåsningen av stengene må anoden nødven-digvis trenge inn i hovedkarsammenstillingen 10 gjennom tetningene 27, som på fig. 2A.

En begrensning av de ovennevnte utførelser er at de bare kan virke ved et begrenset trykk i størrelsesorden 138-206 kPa (20-30 psi). Dette på grunn av at den automatiske mater, ved høyere trykk, ikke lenger kan tvinge karbon- eller kuUstangen inn i reaktoren på grunn av den store kraften som forsøker å skyve samme stang ut av karet på grunn av det innvendige trykk.

På fig. 4 vises en reaktor, som ikke er en del av oppfinnelsen, som kan virke med et høyt innvendig trykk på omtrent 1379 til 2068 kPa (200 til 300 psi), noe som fører til en dramatisk økning av effektiviteten med kommersiell overenhet i størrelsesorden 30 eller mer når reaktoren drives av 50 KWh. Denne nye hadronreaktor består av følgende hoveddeler: Lukket hovedkarsammenstilling, samlet benevnt 10, vesentlig lik den som er vist på fig. 2A og som omfatter en vertikal, sylindrisk sidevegg 11 av stål med en tykkelse på 2,54 cm (1"), omtrent 90,4 cm (3') utvendig diameter og omtrent 7 høyde, med en bunn 12 som består av en stålskive på 5,1 cm (2") tykkelse og 94 cm (3' og 1") utvendig diameter, festet til sideveggen 11 ved hjelp av høytrykksbestandig, kontinuerlig sveising 13, idet karet i tillegg er fullført av en stålflens 14 med tykkelse 5,1 cm (2") og 99 cm (3', 3") utvendig diameter festet til sideveggen 11 ved hjelp av høytrykksbestandig, kontinuerlig sveising 13, pluss en topp 15 som består av en stålskive med tykkelse 5,1 cm (2") og 99 cm (3' og 3") utvendig diameter, som er festet til flensen 14 ved hjelp av bolter 16 eller på annen måte, en tetning 17 sikrer fullstendig tetning av kammerets innside slik at det kan motstå høyt trykk, idet det lukkede metallkar er fullstendig fylt med forurenset væskeavfall 18 som skal resirkuleres.

Elektrodesammenstilling, samlet benevnt 19, omfatter den stasjonære ikke-forbrukende katode 2 som består av en wolframstang på minst 5,1 cm (2") utvendig diameter og 7,62 cm (3") lengde, rommet i en kopperholder 20 som fremspringer under og utenfor bunnen 12 av karet og som er isolert elektrisk fira samme bunn 12 av den ikke-ledende bøssing 21, festet til bunnen 12 av skruer 22, pakninger 23 som sikrer fullstendig tetning under trykk av hovedkaret, idet bøssingen 21 er fremstilt av fenol eller annet elektrisk isolerende materiale i form og dimensjon for ikke å tillate en avstand på mindre enn 1" mellom katodeholderen 20 og nevnte metallbunn 12; pluss en forbrukende anode 1 fremstilt av karbon, kull eller annet ledende materiale, i form av en sylinder med tykkelse 1,9 cm (3/4"), radius på 1 fot og høyde på 91 cm (3'), idet den sylindriske anode 1 er rommet inne i en kopperkopp 99 som holder den sylindriske anode ved hjelp av festeanordninger 100, idet sammenstillingen av den sylindriske anode 1 og kopperholderen 99 avsluttes i den øvre del til en kopperstang 101 med diameter 1,9 cm (3/4") og høyde som er lenger enn den forbrukende lengde av den sylindriske anode 1, for eksempel den nevnte kopperstang 101 med 122 cm (4') høyde passerer gjennom en kontaktsammenstilling 28 for avlevering av den elektriske strøm med negativ polaritet likt det som er vist på fig. 2B, idet den negative polaritet avleveres av de elektriske ledninger 101 som tåler sterkstrøm mens den elektriske strøm med den positive polaritet avleveres til kopperholderen 20 for katoden 2 i sin del som fremspringer utenfor og under bunnen 12, ifølge utførelsen på fig. 2A.

PlasmaArcFlow-sammenstilling, samlet benevnt 35, omfatter konfigurasjonen på fig. IA betjent av en resirkuleirngspumpe likt den som er vist på fig. IA, selv om den ikke er omfattet på fig. 4 for enkelhets skyld.

Elektrisk kraftsammenstilling, samlet benevnt 40, også lik den på fig. 2A, omfattende en 50 DC-elektrisk generator, for eksempel en som kommersielt er solgt under navnet Dimension 1000 produsert i USA, av Miller Corporation med en sterkstrøms, kopperkabel 102 for avlevering av den negative polaritet til den innvendige kontaktsammenstilling på fig. 2B og kopperkabel 44 for avlevering av den positive polaritet til katodeholderen 20 som fremspringer under og utenfor bunnen 12 av karet, og en automatisk mater 45 for initiering, opprettholdelse optimalisering av den elektriske bue likt det som er vist på fig. 2C og 2D, selv om drivhodet på dette tidspunkt fullstendig er nedsenket inne i karsammenstillingen 10 og den elektroniske del utenfor den, idet den automatiske mater i tillegg er modifisert for å kunne dreie kopperstangen 101 for den sylindriske anode 1 i en hastighet på 5 o/m i tillegg til bevegelsene langs stangaksen for å tillate dreining av den sylindriske anode 1 og katoden 2, i tillegg til å bevege den sylindriske anode 1 mot og vekk fra den stasjonære katode 2.

Magnegassanvendelsessammenstilling 74, ifølge fig. 2A, her utelatt for enkelhets skyld.

Varmeanvendelsessammenstilling 81, ifølge fig. 2A, her utelatt for enkelhets skyld.

Pluss forskjellig sikkerhets- og kompletteringsutstyr som ikke er vist på fig. 4 for enkelthets skyld, vesentlig likt ifølge utførelsen på fig. 2A-2B, her også utelatt for enkelhets skyld.

Virkemåten av den foretrukne utførelse av høytrykks hadronreaktoren ifølge fig. 4 er som følger: Den sylindriske karbon- eller kullanode 1 settes inn i sin kopperholder 99 og plasseres i egnet posisjon for å sette i gang buen; idet det lukkede reaktorkar fylles helt opp med flytende avfall 18 som skal resirkuleres, for eksempel bilfrostvæske eller maskinoljeavfall eller råolje; idet reaktoren så fylles opp med magnegass for fullstendig fjerning av atmosfærisk oksygen i karets indre; idet PlasmaArcFlow og varmeanvendelsespumpene aktiveres; idet den automatiske mater for den elektriske bue igangsettes i en avstand fra utstyret eller via en datasekvens; idet den sylindriske karbon- eller kullanode 1 setter i gang dreining kantvis i forhold til wolframkatoden 2 mens den forflytter seg også fremover til den elektriske bue settes i gang; etter hvert som karbonet eller kullet forbrukes av den elektriske bue ved et punkt på kanten av sylinderanoden 1, tillater dreining av sistnevnte pluss dens mikrometriske nedadgående bevegelse etter behov, å holde buens elektriske spenning konstant og således opprettholde mellomrommet konstant; idet magnegass umiddelbart blir produsert etter igangsetting av den elektriske bue sammen med produksjon av varme i væsken; idet driften igangsettes ved atmosfærisk, indre trykk og raskt øker med produksjonen av magnegass til et forhåndsinnstilt trykk ved måleventilsammenstillingen 77; idet all magnegass produsert over det forbestemte trykk får strømme ut av reaktoren og pumpes inn i konvensjonelle lagringstanker.

Selv om det lave trykk i hadronreaktoren i utførelsen på fig. 2A-2E kan virke kontinuerlig 24 timer i døgnet bare avbrutt av service, behøver høytrykkshadronreaktoren ifølge utførelsen på fig. 4 periodisk utskiftning av den sylindriske karbon- eller kullanode 1 hver femte time for sylmderdimensjonen ovenfor. En slik utskiftning kan realiseres ved hjelp av en anordning for rask fjerning av toppen 15 av karet 10 og rask gjeninnlasting av den nye sylinderanode.

For å forstå den sylindriske anodes varighet må det huskes på at en 1,9 cm (3/4") karbon- eller kuUstang forbrukes i en hastighet på omtrent 1,27 (1/2") per kubikkfot. En sylindrisk anode med 1,9 cm (3/4") tykkelse, 30,5 cm (l<1>) radius og 91 cm (3') høyde tilsvarer 300 lineære stenger med 1,9 cm (3/4") diameter og 12' lengde og kan således brukes for produksjonen av 204 m<3> (7200 kubikkfot) av magnegass som i en hastighet på 25 m /t (900 cf/t) varer i omtrent åtte kontinuerlige arbeidstimer som nevnt. Lengre varighet av den sylindriske anode kan lett oppnås ved å øke dens radius eller dens høyde eller begge deler. Tilstrekkelig store kar kan derfor konstrueres for å arbeide kontinuerlig i 24 timer og deretter stoppe for rask utskiftning av den sylindriske anode og deretter gjenoppta driften umiddelbart deretter.

Høytrykkshadronreaktoren ifølge fig. 4 forventes å ha en effektivitet som er dramatisk større enn lavtrykksreaktorer siden produksjonen av magnegass i elektrodegapet fortrenger det flytende avfall som skal resirkuleres hvilket fører til at den elektriske bue finner sted for det meste av tiden, beregnete til 60% i løpet av produksjonen av magnegass, snarere enn innenfor væsken og med følgelig relativt liten effektivitet.

Ved bruk av trykk i størrelsesorden 1379 eller 2068 kPa (200 eller 300 psi) blir ved sammenlikning bobler i magnegassen produsert av den elektriske bue 95, dramatisk redusert i størrelse med minst 99 %. Det følger av dette at den elektriske bue finner sted det meste av tiden innenfor væsken som skal resirkuleres og således øker dramatisk produksjonen av magnegass med tilsvarende dramatiske økning av den produserte varme.

Detaljerte beregninger basert på hadronmekanikker, hadronsuperledeevne og hadronkjemi tilsier at overenheten av høytrykkshadronreaktoren ifølge utførelsen på fig. 4, ved drift ved 2068 kPa (300 psi), forventes å være minst 30, og med en overenhet på 10 forventes produksjon av magnegass og en overenhet på 20 forventes for produksjon av anvendelig varme.

Tatt i betraktning at elektriske generatorer har en effektivitet på 30 %, er effektiviteten av høytrykkshadronreaktoren på fig. 4 forventet å være selvbærende, i den betydning at den produserte magnegass er tilstrekkelig for å drive en elektrisk generator for produksjon av DC-elektrisk strøm som trengs for å drive selve hadronreaktoren og deretter beholde tilstrekkelig magnegass til bruk for andre formål i tillegg til produksjon av en stor mengde anvendelig varme.

En alternativ utførelse vist på fig. 4, hvor den negative polaritet av den elektriske strøm avleveres via en kopperbøssing vesentlig lik den som er vist på fig. 2B, som glir på utsiden av den sylindriske flate av anoden 1 i en avstand 2,54 cm (1") fra sin nedre kant og så nær som mulig til den elektriske bue for å minimere tap av den elektriske energi på grunn av den store motstand i karbon. I denne alternative utførelse er kontaktsammenstillingen den samme som vist på fig. 2B, med unntakelse at anoden 1 nå har en utvendig diameter på 61 cm (2'), mens anodedrivsammenstillingen er lik den som er vist på fig. 2C, 2D, idet den eneste forskjellen er at sammenstillingen nå driver kopperstangen eller akselen 101 for anoden 1 og inneholder en ekstra anordning for dreining av denne under fremflyttingen. Hovedfordelen med denne alternative utførelse er vesentlig besparelse av elektrisk energi. For utførelsen på fig. 4 må den elektriske strøm faktisk passere gjennom hele lengden av den sylindriske anode med betydelige tap på grunn av den kjente motstand i karbonet som er omtrent 300 ganger motstanden i kopper. Ved sammenlikning innebærer sistnevnte utførelse avlevering av strøm svært nær buen slik at det unngås tap av elektrisk energi.

En foretrukket utførelse av den lineære hadronreaktor for resirkulering av flytende kloakk er vist på fig. 5 og omfatter følgende syv stasjoner: Stasjon 1: Filter-maserator-sammenstilling, samlet benevnt 103, omfattende et innløpsrør 104 av rustfritt stål med passende innvendig diameter på 2,54 cm (1"), hvor den flytende kloakk blir immittert, etterfulgt av en filter-maseratorpumpe 105 for å fjerne store partikler i å trenge inn i utstyret, samt emulsifiere biologiske bestanddeler til en form som kan bearbeides av utstyret.

Stasjon 2: Strømningsventilstyring og målesammenstilling, samlet benevnt 106, omfattende ventiler for regulering av strømmen til en forhåndsinnstilt verdi, samt strømningsmålere for deres måling, for å stille inn utstyret for å virke ved ønsket resir-kuleringshastighet.

Stasjon 3: PlasmaArcFlow-reaktorer, samlet benevnt 108, omfattende et rør 109 av rustfritt stål med passende, innvendig diameter på 2,54 cm (1"), som avsluttes i venturi 6 på fig. IB, inneholdende en stasjonær wolframkatode 2 og en forbrukende kull- eller karbonanode 1, idet venturi 6 har et trykkbestandig fremspring 110 pekende vertikalt oppover hvor anoden 1 trenger gjennom via tetninger 111 for å danne et fullstendig tett utstyr mot vannlekkasje, idet elektrodene er drevet av en 50 KWh DC-generator 112 som avleverer den positive elektriske polaritet til katoden via sterkstrømskopperkablene 113 og den negative, elektriske polaritet til anoden via sterkstrømskopperkablene 114 inn i den nedsenkede kontaktsammenstilling på fig. 2B anbrakt så nær som mulig til venturi 6 for å minimere tap av elektrisk kraft, idet buen 95 initieres, opprettholdes og optimaliseres av en automatisk styreenhet, lik den som brukes i forbindelse med reaktorene på fig. 2A-2E og 4, som er anbrakt på utsiden og øverst på reaktoren som vist på fig. 2C og 2E.

Stasjon 4: Magnegassanvendelsesenhet, samlet benevnt 115, bestående av et rør 116 av rustfritt stål med innvendig diameter på omtrent 2,54 cm (1"), som fortsetter den lineære strøm av væsken, denne gang inn i et stabiliseringskammer 117 som består av en sylindrisk, vertikalt plassert tank av rustfritt stål med tykkelse omtrent 0,63 cm (1/4"), 161 cm (2') diameter og 183 cm (6') høyde, plassert midtveis mellom innløpsrøret 116, for formål å separere magnegass produsert av den bearbeidede væske, idet magnegassen blir støtt ut øverst i røret 118, også fremstilt av rustfritt stål med innvendig diameter på omtrent 2,54 cm (1"), etterfulgt av en trykkregulator 119 og et filter 120, hvoretter det rustfrie stålrør er forbundet til en standardpumpe for sammentrykking av magnegassen til en standard gasstank.

Stasjon 5: Avmagnetisering, samlet betegnet 121, bestående av en industriell mikrobølgeovn som absorberer omtrent 3 KWh med en innvendig dimensjon på omtrent 183 cm x 183 cm x 183 cm (6' x 6' x 6') og et innvendig, slangeformet rør som ikke er fremstilt av metall, for eksempel glass, med en innvendig diameter på omtrent 2,54 cm (1"), og som drives ved resonansfrekvensen i vannet, likt vanlige mikrobølgeovner.

Stasjon 6: Sentrifuge, samlet benevnt 121, som består av en konvensjonell, kommersielt tilgjengelig sentrifuge 122 som egner seg for å betjene strømmen på 1000 g/t for fjerning av faste utfellinger fra den bearbeidede væske, forsynt med en anordning 123 for periodisk fjerning av de faste utfellinger uten å avbryte driften, idet sentrifugen er forsynt med en omføring som ikke er vist på figuren, i tilfelle driften ikke er ønskelig.

Stasjon 7: Sluttfilter, samlet benevnt 124, omfattende et kommersielt tilgjengelig filter, hvis porøsitet er ifølge miljøvernmyndigheter for spesifikke anvendelser, idet filteret er forsynt med en omføring som ikke er vist på figuren 5 for tydelighets skyld.

Pluss ekstra sikkerhets- og reguleringsmålere, herunder utvendige magnegassdetektorer som automatisk stenger av i tilfelle lekkasje; kloakktrykkmåler med automatisk avstengning i tilfelle trykkoppbygning; panel for fjernigangsetting og styring av operasjonene, herunder alle nødvendige avstengningsbrytere osv.

Virkemåten for ovennevnte, foretrukne utførelse for lineære hadronresirkulerere er som følger. Kull- eller karbonstangen 1 settes inn; styringen av stasjon 2 innstilles ved ønsket strøm, det vil si 1000 g/t; innløpsledningen 104 forbindes til en vannkilde; maseratorpumpen 105 settes i gang; og den elektriske bue aktiveres, idet operasjonene setter i gang produksjoner av magnegass og irrigeringsvann. Etter at funksjonen av utstyrt med kommunalt vann bekreftes, blir den flytende kloakk immittert med en omføring som frakopler bruken av kommunalt vann. Kloakken blir så resirkulert av buen som dreper alle bakteriologiske aktiviteter, og bryter især ned biologiske forurensninger til gassholdig og faste utfellinger og baker resten inn i en form som egner seg som gjødsel. Den flytende kloakk som således blir behandlet blir så tvunget av maseratorpumpen 105 inn til en magnegass-stabiliseringstank 117 hvor væsken stiger opp til en punkt over midtlinjen som er forhåndsinnstilt av trykkventilen 119. På denne måte blir magnegass produsert, filtrert og ført til en konvensjonell pumpe for lagring i vanlige tanker. Den behandlede, flytende kloakk fortsetter sin lineære strøm, denne gang til avmagnetiseringsstasjonen for fjerning av den magnetiske polarisering fra vannmolekyler under passering gjennom de svært intense magnefelt fra den elektriske bue, beregnet å være i størrelsesorden 10 tesla eller mer, idet avmagnetiseringsstasjonen fjerner magnetisk polarisering bare ved å tvinge vannmolekylene til en voldsom vibrering forårsaket av en mikrobølge med en resonansfrekvens i vann. Etter avmagnetiseringen blir den behandlede væske ført gjennom sentrifugen for eliminering av uønskede, faste partikler. Den flytende kloakk blir etter behandlingen ført gjennom filteret 124 for å oppnå renhet i det endelige irrigeringsvann etter krav fra miljøvernmyndighetene, gjennom utløpet 107.

Et antall variasjoner, tilsetninger eller modifikasjoner av utførelsen på fig. 5 er mulig, for eksempel forlengelse av den viste lineære hadronresirkulerer med to eller flere stasjoner 3 og tilhørende stasjon 4 som alle er forbundet i serie og som hver er forsynt med en omføring for å forbedre resirkuleringen av samme strøm til ønsket kvalitet, eller bruk av flere komplette, lineære hadronresirkulerere arrangert i parallell for økning av strømmen av behandlet kloakk.

Det vil således fremgå at formålene nevnt ovenfor og det som vil fremgå av beskrivelsen, effektivt er oppnådd og siden enkelte endringer kan utføres i ovennevnte konstruksjon uten at oppfinnelsens omfang fravikes, er det ment at alt som er inneholdt i den tidligere konstruksjon, eller som er vist på de vedføyde tegninger, skal fortolkes som eksempler og ikke i en begrensende betydning.

Claims

1. Apparat for resirkulering av væske til en brennbar gass, varme og faste bestanddeler, omfattende: et lukket metallkar (10) for å holde væsken som skal resirkuleres, minst et par elektroder (1,2) anordnet inne i det lukkede metallkar (10), pumpeanordning (36, 105) for å tvinge væsken til å strømme gjennom nedsenkede elektriske buer (95), mellom det minst ene par elektroder og plasma (96) som omgir spisser (97, 98) av elektrodene (1, 2), en sammenstilling (74) for å samle brennbar gass som bobler til overflaten av væsken;karakterisert ved at apparatet videre omfatter - et rør (6) av elektrisk isolerende materiale som omslutter spissene (97, 98) av elektrodene (1,2), og ender i en glatt kurve (9) for å redusere turbulens, og - et innløpsrør (4) som ender i røret (6), hvor pumpeanordning (36, 105) tvinger væsken gjennom rør (4) og rør (6), og dermed tvinger væsken til å strømme gjennom de nedsenkede elektriske buer (95).

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at de elektriske buer er inneholdt i et rør med et ellipseformet tverrsnitt tilsvarende en omtrentlig form av et plasma dannet av de elektriske buer for derved å sikre strømmen av væske gjennom plasmaet nærliggende elektrodespissene som genererer de elektriske buer og deretter gjennom et mellomrom mellom de elektriske spisser.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at væsken tvinges til å strømme gjennom det indre av en av elektrodene for derved å sikre strømmen av væske gjennom de elektriske buer og deretter gjennom et plasma dannet av de elektriske buer.