PL240976B1 - Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego - Google Patents
Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego Download PDFInfo
- Publication number
- PL240976B1 PL240976B1 PL427459A PL42745918A PL240976B1 PL 240976 B1 PL240976 B1 PL 240976B1 PL 427459 A PL427459 A PL 427459A PL 42745918 A PL42745918 A PL 42745918A PL 240976 B1 PL240976 B1 PL 240976B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- reactor
- central electrode
- base
- ceramic body
- ceramic
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims abstract description 6
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego zbudowany jest z komory cyklonowej (1), elektrody centralnej (2) z kanałem do doprowadzenia reagentów (7), korpusu ceramicznego (3) oraz elektrod roboczych wysokonapięciowych (4). W górnej części komory cyklonowej (1) znajduje się korpus ceramiczny (3) z elektrodami roboczymi wysokonapięciowymi (4) a w dolnej części komory cyklonowej (1) znajduje się n = 2-6 dysz powietrznych (9) ustawionych stycznie do krzywizny cyklonu oraz pod kątem 0,5 - 5° w górę, a ponadto w dolnej części komory cyklonowej (1) znajduje ceramiczna podstawa (8) elektrody centralnej (2) oraz otwór odprowadzający (10). Dysze powietrzne (6) umieszczone są co 360/n stopni, przy czym w ceramicznym korpusie (3) reaktora wywiercone są otwory w górnej i w dolnej części i w tych otworach mocowane są elektrody robocze wysokonapięciowe (4) w ilości 3 - 24 i rozmieszczone są one symetrycznie na obwodzie korpusu ceramicznego (3). Korpus ceramiczny (3) umieszczony jest w komorze cyklonowej (1) a ponadto elektroda centralna (2) ma kształt stożka i składa się z dwóch części (2a i 2b) wykonanych z mosiądzu lub brązu i ceramicznej podstawy (8) i odległość pomiędzy elektrodą centralną (2) a elektrodami roboczymi wysokonapięciowymi (4), w miejscu, w którym średnica elektrody centralnej (2) jest największa, wynosi od 1 - 6 mm a od dołu reaktora znajduje się kanał (7), przy czym dysze cieczy (6) zostały umieszczone w połowie wysokości elektrody centralnej (2) a elektroda centralna (2) znajduje się na podstawie ceramicznej z otworem (8) i rurką (13).
Description
PL 240 976 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego, w której prowadzone są procesy rozkładu toksycznych i wycofanych z użycia substancji ciekłych.
Plazma nierównowagowa generowana w wyładowaniu ślizgowym jest bardzo korzystnym środowiskiem do prowadzenia reakcji chemicznych ze względu na obecność elektronów o dużej energii, które aktywują reagenty i reakcje mogą zachodzić z większą szybkością.
Do prowadzenia procesów zachodzących w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego z udziałem gazowych reagentów stosowane są obecnie reaktory:
- w kształcie rury albo komory, w której umieszcza się symetrycznie w stosunku do jej osi dwie lub większą liczbę elektrod zasilanych prądem przemiennym jedno- lub trójfazowym, co znane jest z opisów patentowych US5711859, US5993761 i US6007742 oraz zgłoszenia patentowego
FR2773500,
- reaktory znane z opisu patentowego PL196319, które posiadają komorę ustawioną pionowo i rozszerzającą się ku górze,
- reaktory tzw. tornado plazmowe oraz układ z elektrodą spiralną o stałej średnicy,
- reaktory znane ze zgłoszenia patentowego P403073, składające się z pionowej stożkowej komory z kanałem, w którym znajdują się co najmniej dwie elektrody zasilane z układu elektrycznego i wstępnej komory cyklonowej wprowadzającej strumień gazu w ruch wirowy,
- w reaktorze znanym z opisu patentowego PL207074, z co najmniej dwiema spiralnymi elektrodami o zmiennej średnicy rosnącej wzdłuż ściany reaktora w ten sposób, że ich zwoje w przekroju wzdłuż pionowej osi reaktora opisuje kształt lejkowaty, a w rzucie prostopadłym wyglądają jak zbiór spiral Archimedesa,
- reaktory, w których centralna elektroda ma kształt stożka i umieszczona jest w metalowej rurze stanowiącej drugą elektrodę (X. D. Li i inni, IEEE Transactions on Plasma Science, 41, 1,2013),
- reaktory, w których stosowana jest centralna, stożkowa elektroda, a plazma wprowadzana jest w ruch wirowy pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego (S. Gangoli i inni, Rotating non equilibrium gliding arc plasma disc for enhancement in ignitron and combustion of hydrocarbon fuels, 17 Int. Symp. on Plasma Chemistry, Canada 2005),
- reaktory, w których stosuje się obracającą się centralną elektrodę, co powoduje wirowanie kolumny łukowej w przestrzeni między elektrodami (E. Hnatiuc i inni, Cold plasma electrochemical reactor with rotary discharge, Mat.VIII Int. Symp. on High Pressure Low Temp. Plasma Chemistry, Estonia 2002).
Wszystkie opisane reaktory znane w stanie techniki stosowane są do prowadzenia procesów z udziałem fazy gazowej. W przypadku rozkładu substancji ciekłych, pierwszym etapem procesu jest odparowanie cieczy i doprowadzenie jej do strefy wyładowania ślizgowego.
Przedmiotem wynalazku jest reaktor, w którym generowane jest wyładowanie ślizgowe, który pozwala uzyskiwać wysokie wydajności reakcji chemicznych przy wysokich natężeniach przepływu cieczy wprowadzanej bezpośrednio do przestrzeni, w której generowana jest plazma. Opracowana konstrukcja reaktora umożliwia stosowanie dużych mocy wyładowania oraz pozwala na powiększanie w prosty sposób skali prowadzenia procesów chemicznych. Cel ten osiągnięto przez zaprojektowanie reaktora tak, by możliwe było uzyskanie wirowego ruchu strumienia gazu roboczego, w którym generowana jest plazma, w której następuje rozkład odparowanej cieczy.
Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego wg wynalazku zbudowany z komory, elektrody centralnej z kanałem do doprowadzenia reagentów, korpusu ceramicznego oraz elektrod roboczych wysokonapięciowych, charakteryzuje się tym, że na komorze cyklonowej 1 znajduje się ceramiczny korpus 3 o kształcie walca, wyposażony w górnej części w zamknięcie zaopatrzone w pierścień aluminiowy 5 a w dolnej części połączony z podstawą reaktora 11, przy czym wewnątrz ceramicznego korpusu 3 równomiernie po jego obwodzie i równolegle do ściany ceramicznego korpusu 3 umieszczono pojedynczo elektrody robocze wysokonapięciowe 4 w ilości 3-24, które mocowane są do ceramicznego korpusu 3 za pomocą otworów wywierconych w górnej i dolnej części ceramicznego korpusu 3, w podstawie reaktora 11 znajduje się od 2 do 6 dysz gazu roboczego 9, które są rozmieszczone symetrycznie na obwodzie ściany bocznej komory cyklonowej 1 przy podstawie reaktora 11 co 60-180 stopni, przy czym dysze gazu roboczego 9 umieszczone
PL 240 976 B1 są tak, że są odchylone w górę względem osi ceramicznego korpusu 3 o 0,5-5° oraz na dolnej podstawie komory cyklonowej 1 przy podstawie reaktora 11 znajduje się otwór odprowadzający 10, wewnątrz ceramicznego korpusu 3, na podstawie ceramicznej 8 posadowiona jest elektroda centralna 2 składająca się z dwóch ściętych stożków 2a i 2b wykonanych z mosiądzu lub brązu, złączonych podstawami, tak, że przekrój osiowy elektrody centralnej zbliżony jest do cyklonu, tak, że w części dolnej 2b średnica elektrody centralnej 2 rozszerza się ku górze, a na wysokości ¼ zwęża się ku górze stanowiąc część górną 2a elektrody centralnej 2, przy czym w miejscu połączenia części dolnej 2b z częścią górną 2a, gdzie średnica elektrody centralnej jest największa, odległość pomiędzy elektrodą centralną 2 a elektrodami roboczymi wysokonapięciowymi 4 wynosi od 1-6 mm, wewnątrz elektrody centralnej 2 centralnie na szczycie części górnej 2a znajduje się otwór 12 pod złoże katalityczne, zaś patrząc od góry, w połowie wysokości części górnej 2a umieszczono równomiernie na obwodzie elektrody centralnej 2 dysze dozujące ciecz 6, przy czym ciecz doprowadzana jest do zbiornika przez rurkę 13, wychodzącą poza dolną część zbiornika przez podstawę reaktora 11, której dolna część podstawy 11 łączy się z podstawą ceramiczną 8, przy czym rurka 13 na wysokości podstawy części dolnej 2b elektrody centralnej 2 połączona jest z kanałem 7, umiejscowionym wzdłużnie centralnie w osi elektrody centralnej 2 i przebiegającym do wysokości położenia dysz dozujących ciecz 6.
W reaktorze według wynalazku plazma wyładowania ślizgowego generowana jest w przestrzeni między elektrodą centralną 2 a korpusem ceramicznym 3, stąd też ta przestrzeń określana jest jako część plazmowa reaktora. Ponadto, specyficzne umiejscowienie w podstawie reaktora 11, stycznie do ściany pionowej komory cyklonowej dysz gazu roboczego 9 w ilości 2 do 6, korzystnie 4, pod kątem 0,5-5°, korzystnie 3° zapewnia wprowadzenie do części plazmowej reaktora wirującego gazu roboczego, przy czym gazem roboczym może być powietrze, powietrze wzbogacone w tlen, gaz obojętny, podtlenek azotu, w zależności od typu prowadzonej reakcji.
Zgodnie z wynalazkiem patrząc od góry, w połowie wysokości części górnej 2a, stanowiącej jednocześnie połowę wysokości elektrody centralnej 2 znajdują się umieszczone pojedynczo, równomiernie na jej obwodzie, dysze dozujące ciecz 6, które korzystnie mają formę otworów o średnicy od 0,51,5 mm, lub szczelin o wysokości od 0,5-1,5 mm. Dysze dozujące ciecz 6, zwane też dyszami cieczy zabezpieczają przed ewentualnym przedostaniem się płomienia do wewnętrznej części elektrody. Specyficzne położenie dysz cieczy zapewnia odpowiednie tempo odparowania cieczy i wydajność reakcji rozkładu ciekłych substancji. Patrząc od dołu elektrody centralnej 2, gdyby dysze cieczy umieszczono poniżej 25% wysokości elektrody centralnej 2, to wypływająca ciecz mogłaby spływać bezpośrednio do komory cyklonowej z powodu zbyt niskiej temperatury lub braku wystarczającego czasu na odparowanie. Z kolei umieszczenie dysz cieczy powyżej 75% wysokości elektrody centralnej 2 mogłoby spowodować zbyt szybkie odparowanie cieczy pod wpływem wysokiej temperatury i obecność nieprzereagowanej substancji w gazach opuszczających strefę reakcji.
Zgodnie z wynalazkiem ceramiczny korpus 3 ma kształt okrągłej rury o średnicy wewnętrznej od 10-200 mm, w której wywiercone są otwory, w których mocowane są elektrody robocze wysokonapięciowe 4, których początki i końce elektrod roboczych są umieszczone na stałej wysokości. Korzystnie według wynalazku ceramiczny korpus 3 reaktora może być wykonany z ceramiki AI2O3 albo mieszaniny AI2O3 z ZrO2 lub ZrO2. Pełni on rolę izolatora elektrod roboczych.
Zgodnie z wynalazkiem elektroda centralna 2 wykonana z jest z metalu takiego jak mosiądz lub brąz, które mają wysoką temperaturę topnienia około 900°C oraz odporność korozyjną. Elektroda centralna 2 łączy się z ceramiczną podstawą 8 w miejscu, gdzie rozkładana ciecz wprowadzana jest dyszami dozującymi ciecz 6 do reaktora. Rozwiązanie takie umożliwia wyczyszczenie dysz w przypadku ich zatkania. Część dolna 2b elektrody centralnej 2 jest chłodniejsza niż jej część górna 2a. Rozwiązanie takie komplikuje budowę ceramicznej podstawy elektrody, ale zabezpiecza badaną ciecz przed odparowaniem lub niekontrolowaną pirolizą wewnątrz elektrody. Zgodnie z wynalazkiem rozkładaną ciecz wprowadza się dyszami dozującymi ciecz 6 od dołu reaktora, ciecz ta wypływając przez dysze 6 spływa po elektrodzie centralnej 2, gdzie napotyka wyładowanie, i w tym miejscu zaczyna się reakcja rozkładu lub utlenianie gdy gaz, w którym generowane jest wyładowanie zawiera tlen. Dysze cieczy zostały umieszczone w połowie wysokości elektrody centralnej. Gdyby dysze umieszczono zbyt nisko to wypływająca ciecz mogłaby spływać bezpośrednio do komory cyklonowej z powodu zbyt niskiej temperatury lub braku wystarczającego czasu na odparowanie, natomiast umieszczenie dysz za wysoko w reaktorze mogłaby spowodować szybkie odparowanie cieczy pod wpływem wysokiej temperatury i obecność nieprzereagowanej substancji w gazach opuszczających strefę reakcji. Elektrodę centralną wykonano
PL 240 976 B1 z mosiądzu lub brązu, ze względu na ich wysoką temperaturę topnienia około 900°C). W górnej części elektrody wywiercono otwór umożliwiający umieszczenie tam podstawy pod złoże katalityczne.
Elektroda centralna została umieszczona na podstawce ceramicznej, aby odizolować ją od uziemionych części reaktora. Podstawa otwór, do którego wprowadzona jest rurka połączona z kanałem wewnątrz elektrody centralnej, przez którą wprowadzana jest ciecz do układu.
Przedmiot wynalazku został pokazany na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój podłużny reaktora.
Działanie reaktora według wynalazku oraz wyniki przeprowadzonych doświadczeń przedstawiają następujące przykłady, które nie ograniczają istoty wynalazku.
P r z y k ł a d 1
Przedstawiony w przekroju podłużnym reaktor zbudowany jest komory cyklonowej 1, elektrody centralnej 2 z kanałem do doprowadzenia cieczy 7, korpusu ceramicznego 3 oraz elektrod roboczych wysokonapięciowych 4. Górne zamknięcie reaktora składa się z pierścienia aluminiowego 5. Na górze podstawy reaktora 11, w miejscu łączenia się podstawy 11 z korpusem ceramicznym 3 znajduje się pierścień. Korpus ceramiczny 3 ma średnicę wewnętrzną 50 mm i wyposażony jest w sześć elektrod roboczych wysokonapięciowych 4. Pierścień jest jednocześnie przykryciem komory cyklonowej 1 reaktora. W komorze cyklonowej 1 znajdują się cztery (n = 4) dysze gazu roboczego 9 ustawione stycznie do ściany cyklonu oraz pod kątem 3° w górę względem osi ceramicznego korpusu 3 i jej dolnej podstawy co zapewnia wprowadzenie do części plazmowej reaktora wirującego gazu roboczego - powietrza. W dolnej części komory cyklonowej 1 umieszczono ceramiczną podstawę 8 elektrody centralnej 2 oraz przy podstawie reaktora 11 znajduje się otwór odprowadzający 10 umożliwiający odprowadzanie nieprzereagowanej cieczy. Dysze gazu roboczego 9 umieszczone są równomiernie na tej samej wysokości co 90 stopni. Ceramiczny korpus 3 reaktora w postaci rury wykonano z AI2O3. Pełni on rolę izolatora elektrod roboczych 4. W ceramicznym korpusie 3 wywiercone są otwory, w których mocowane są elektrody robocze wysokonapięciowe 4. Elektrod tych jest 18 i rozmieszczone są one pojedynczo równomiernie na obwodzie korpusu ceramicznego 3.
Elektroda centralna 2 umieszczona jest wewnątrz korpusu ceramicznego 3 reaktora. Ma ona kształt dwóch ściętych stożków złączonych podstawami. Odległość pomiędzy elektrodą centralną 2 w jej najszerszej części i elektrodami roboczymi wysokonapięciowymi 4 wynosi 2 mm. Przez elektrodę centralną 2 rurką 13 przechodzącą w kanał 7 wprowadzana jest ciecz robocza do reaktora. Dysze dozujące ciecz 6 mają formę otworów o średnicy 0,75 mm, co uniemożliwia przedostanie się płomienia do wewnętrznej części elektrody centralnej 2. Elektroda centralna 2 składa się z dwóch części 2a i 2b wykonanych z mosiądzu i umieszczona jest na ceramicznej podstawie 8. Części metalowe łączone są w miejscu, gdzie rozkładana ciecz wprowadzana jest do części plazmowej reaktora dyszami ciec zy 6. Rozwiązanie takie umożliwia czyszczenie dysz cieczy 6 elektrody centralnej 2 w przypadku ich zatkania. W dolnej części 2b elektroda centralna 6 jest chłodniejsza niż jej górna część 2b. Rozwiązanie takie zabezpiecza badaną ciecz przed odparowaniem lub niekontrolowaną pirolizą wewnątrz tej elektrody. Ciecz jest wprowadzana od dołu, wypływa przez dysze cieczy 6, spływa po elektrodzie centralnej 2, gdzie napotyka wyładowanie i w tym miejscu zaczyna się reakcja rozkładu lub utlenianie gdy gaz, w którym generowane jest wyładowanie zawiera tlen. Dysze cieczy 6 zostały umieszczone w połowie wysokości elektrody centralnej 2. W górnej części elektrody centralnej 2a wywiercono otwór 12 umożliwiający umieszczenie tam podstawy pod złoże katalityczne. Elektroda centralna 2 została umieszczona na podstawie ceramicznej 8, aby odizolować ją od uziemionych części reaktora. Podstawa ceramiczna 8 posiada otwór, przez który wprowadzona jest rurka 13, przez którą wprowadzana jest ciecz do układu, rurka 13 połączona jest z kanałem 7 umiejscowionym wzdłużnie centralnie w osi elektrody centralnej 2 i kanał 7 przebiega do wysokości położenia dysz dozujących ciecz 6. Elektrody robocze wysokonapięciowe 4 zasilane są z układu elektrycznego.
Do reaktora wprowadzano toluen o natężeniu przepływu 160 g/h i powietrze o natężeniu przepływu 6 Nm3/h. Głównym produktem procesu był dwutlenek węgla i para wodna, a stopień przemiany toluenu wynosił 100%.
P r z y k ł a d 2
Reaktor jak w przykładzie 1. Do reaktora wprowadzano aceton o natężeniu przepływu 200 g/h i powietrze o natężeniu przepływu 4,8 Nm3/h. W wyniku reakcji uzyskano 99% stopień przemiany acetonu do dwutlenku węgla i pary wodnej.
Claims (1)
- PL 240 976 BIPrzykład 3Reaktor jak w przykładzie 1, w którym prowadzono rozkład odpadowego czterochlorku węgla. Do reaktora wprowadzano czterochlorek węgla o natężeniu przepływu 100 g/h i powietrze o natężeniu przepływu 4,8 Nm3/h. Dla mocy 0,8 kW uzyskano całkowity rozkład czterochlorku węgla.Przykład 4Reaktor składa się z pionowej centralnej elektrody i dwunastu elektrod umieszczonych w ceramicznej rurze o średnicy wewnętrznej 80 mm. Elektrody zasilane są z układu elektrycznego. Do reaktora wprowadzano toluen o natężeniu przepływu 220 g/h i powietrze o natężeniu przepływu 10 Nm3/h. Uzyskano stopień przemiany toluenu w dwutlenek węgla 95% dla mocy 2 kW.Przykład 5Stosowano reaktor o następujących parametrach:Materiał ceramiczny Ilość dysz gazu roboczego Ilość dysz cieczy Kąt nachylenia dysz gazu roboczego [stopnie] Materiał elektrody centralnejAI2O3 2 6 1 mosiądzAI2O3 +ZrO2 4 12 2 brązZrO2 5 18 4 brązAI2O3 6 24 5 mosiądzProcesy prowadzono jak w przykładach 1-4 uzyskując porównywalne rezultaty.Zastrzeżenia patentowe1. Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego zbudowany z komory, elektrody centralnej z kanałem do doprowadzenia reagentów, korpusu ceramicznego oraz elektrod roboczych wysokonapięciowych, znamienny tym, że na komorze cyklonowej (1) znajduje się ceramiczny korpus (3) o kształcie walca, wyposażony w górnej części w zamknięcie zaopatrzone w pierścień aluminiowy (5) a w dolnej części połączony z podstawą reaktora (11), przy czym wewnątrz ceramicznego korpusu (3) równomiernie po jego obwodzie i równolegle do ściany ceramicznego korpusu (3) umieszczono pojedynczo elektrody robocze wysokonapięciowe (4) w ilości 3-24, które mocowane są do ceramicznego korpusu (3) za pomocą otworów wywierconych w górnej i dolnej części ceramicznego korpusu (3), w podstawie reaktora (11) znajduje się od 2 do 6 dysz gazu roboczego (9), które są rozmieszczone symetrycznie na obwodzie ściany bocznej komory cyklonowej (1) przy podstawie reaktora (11) co 60-180 stopni, przy czym dysze gazu roboczego (9) umieszczone są tak, że są odchylone w górę względem osi ceramicznego korpusu (3) o 0,5-5° oraz na dolnej podstawie komory cyklonowej (1) przy podstawie reaktora (11) znajduje się otwór odprowadzający (10), wewnątrz ceramicznego korpusu (3), na podstawie ceramicznej (8) posadowiona jest elektroda centralna (2) składająca się z dwóch ściętych stożków (2a) i (2b) wykonanych z mosiądzu lub brązu, złączonych podstawami, tak, że w części dolnej (2b) średnica elektrody centralnej (2) rozszerza się ku górze, a na wysokości % zwęża się ku górze stanowiąc część górną (2a) elektrody centralnej (2), przy czym w miejscu połączenia części dolnej (2b) z częścią górną (2a), gdzie średnica elektrody centralnej jest największa, odległość pomiędzy elektrodą centralną (2) a elektrodami roboczymi wysokonapięciowymi (4) wynosi od 1-6 mm, wewnątrz elektrody centralnej (2) centralnie na szczycie części górnej (2a) znajduje się otwór (12) na podstawę pod złoże katalityczne, zaś patrząc od góry, w połowie wysokości części górnej (2a) umieszczono równomiernie na obwodzie elektrody centralnej (2) dysze dozujące ciecz (6), przy czym ciecz doprowadzana jest do zbiornika przez rurkę (13), wychodzącą poza dolną część zbiornika przez podstawę reaktora (11), gdzie dolna część podstawy (11) łączy się z podstawą ceramiczną (8), przy czym rurka (13) na wysokości pod-
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427459A PL240976B1 (pl) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427459A PL240976B1 (pl) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL427459A1 PL427459A1 (pl) | 2020-04-20 |
| PL240976B1 true PL240976B1 (pl) | 2022-07-11 |
Family
ID=70281520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL427459A PL240976B1 (pl) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240976B1 (pl) |
-
2018
- 2018-10-18 PL PL427459A patent/PL240976B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL427459A1 (pl) | 2020-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9293302B2 (en) | Method for processing a gas and a device for performing the method | |
| ES2907149T3 (es) | Un sistema de plasma fuera de equilibrio para refinar gas de síntesis | |
| WO2010094969A1 (en) | Plasma reactor | |
| WO1993012634A1 (en) | A torch device for chemical processes | |
| SA516371564B1 (ar) | تصميم مشعل بلازما | |
| US20120090985A1 (en) | Non-equilibrium gliding arc plasma system for co2 dissociation | |
| WO2015116800A1 (en) | Plasma gas throat assembly and method | |
| TW201545809A (zh) | 分解烴流體用的電漿反應器、其操作方法與用於生產合成烴的設施 | |
| GB1062579A (en) | A method of effecting gas-phase reactions | |
| JPH08339893A (ja) | 直流アークプラズマトーチ | |
| CN118201704A (zh) | 气体转化装置和方法 | |
| WO2025095778A1 (en) | Plasma reactor for gas processing | |
| PL240976B1 (pl) | Reaktor do prowadzenia rozkładu ciekłych substancji w plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego | |
| RU2393988C1 (ru) | Устройство для плазмохимической конверсии углеводородного газа | |
| US20230166227A1 (en) | Plasma/ionic reactor | |
| US3377402A (en) | Process for cracking hydrocarbons with an electric arc | |
| US3508106A (en) | High-grade contaminationless plasma burner as light source for spectroscopy | |
| JPH0357199A (ja) | マイクロ波熱プラズマ・トーチ | |
| US6846467B1 (en) | Plasma-chemical reactor | |
| CZ20013844A3 (cs) | Reaktor korónového výboje | |
| PL247910B1 (pl) | Układ plazmowo-katalityczny do rozkładu amoniaku oraz jego zastosowanie | |
| KR101636872B1 (ko) | 합성 가스 생산을 위한 아크 플라즈마 장치. | |
| PL238468B1 (pl) | Reaktor do prowadzenia procesów chemicznych w plazmie wyładowania ślizgowego | |
| Czernichowski et al. | Further development of plasma sources: the GlidArc-III | |
| CN114786321B (zh) | 三维旋转滑动弧等离子体激励器装置 |