RU2022917C1 - Способ получения окиси азота - Google Patents
Способ получения окиси азота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022917C1 RU2022917C1 SU4744151A RU2022917C1 RU 2022917 C1 RU2022917 C1 RU 2022917C1 SU 4744151 A SU4744151 A SU 4744151A RU 2022917 C1 RU2022917 C1 RU 2022917C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- discharge
- pressure
- nitrogen oxide
- transformer
- kpa
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Изобретение относится к плазмохимии, в частности к технологии получения окиси азота (фиксации атмосферного азота) с помощью электрического разряда. Способ получения окиси азота включает нагрев воздуха в безэлектродном плазмотроне при повышенном давлении с применением ВЧ-разряда. С целью снижения удельных энергозатрат и упрощения способа процесс ведут в трансформаторном плазмотроне с вихревой стабилизацией при давлении 50 - 100 кПа и частоте разряда до 10 кГц. Способ позволит снизить расход энергии с 28000 кВт.ч на 1 т до 1500 - 3000 кВт.ч на 1 т продукта. 1 ил.
Description
Изобретение относится к плазмохимии, в частности к технологии получения окиси азота (фиксации атмосферного азота) с помощью электрического разряда.
Известен способ получения окислов азота в безэлектродном плазмотроне при атмосферном давлении с применением ВЧ- и СВЧ-разрядов, позволяющий получать высокие концентрации окислов азота NO 9-10%, что непосредственно связано с неравновесностью плазменного процесса, вследствие высокой частоты источника питания. Известно также, что широкое применение ВЧ- и СВЧ-технологий всегда ограничено низкими КПД системы источник питания - нагрузка (плазменный разряд). Даже для ВЧ-разрядов КПД не превышает 0,5-0,6%; кроме того, требуются достаточно дорогие источники питания и другое промежуточное оборудование, например, для защиты питающей сети.
При таких концентрациях окиси NO (9-10%) выход составляет 2,6 моль на 1 кВт, что соответствует расходу электроэнергии 28000 кВт.ч на 1 т.
Целью изобретения является снижение удельных энергозатрат и упрощение способа за счет исключения стадии закаливания продукта.
Цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в нагреве исходных компонентов с помощью энергии, выделяющейся в электрической дуге, и фиксации продукта, согласно изобретению нагрев осуществляют безэлектродным замкнутым разрядом с частотой тока до 10 кГц при давлении 50-100 кПа в разрядной камере трансформаторного плазмотрона с вихревой стабилизацией, в которой одновременно происходит фиксация получаемого продукта.
Способ поясняется чертежом.
Трансформаторный плазмотрон содержит трансформатор 1, выполненный из отдельных магнитопроводов с первичной обмоткой каждый, и замкнутую разрядную камеру 2, охватывающую сердечник трансформатора. Разрядная камера изготавливается из отдельных металлических водоохлаждаемых секций 3, между которыми помещены изолирующие прокладки 4. Камера имеет также завихритель газа 5 и узел вывода плазмы 6. Камера снабжена вспомогательными электродами 7 для поджига тлеющего разряда.
Устройство работает следующим образом. Предварительно осуществляется продувка воздуха. На вспомогательные электроды 7 подается напряжение порядка 3 кВт от повышающего неонового трансформатора, зажигается тлеющий разряд при давлении (1,3-13,3) Па. Если плазменный трансформатор обеспечивает необходимое напряжение для горения дуги на вторичном витке, то возникает устойчивый разряд. При этом неоновый трансформатор отключается. При подаче газа в завихритель 5 давление в камере возрастает до атмосферного и осуществляется стабилизация дуги потоком газа.
Трансформаторный плазмотрон с подачей на вход воздуха испытан в диапазоне давлений 30-100 кПа в камере диаметром 70 мм. При давлении в камере 30 кПа наблюдается переход от белого свечения к светло-желтому, при этом хорошо видно, что столб дуги начинает контрагироваться. При дальнейшем увеличении давления до 40-60 кПа свечение разряда становится ярко-желтым, а затем оранжевым, при этом столб дуги сильно контрагирован (радиус дуги составляет примерно 40-50 мм. При дальнейшем увеличении давления до атмосферного яркость свечения усиливается, а радиус дуги уменьшается до 30-40 мм. Ток в этом режиме поддерживается 85 А, мощность в разряде 70 кВт. В результате концентрация окислов в перерасчете на NO2 при атмосферном давлении достигает 40 г/м3 без применения закалочных схем. Удельный расход электроэнергии может быть снижен до удельного расхода в химическом способе получения окислов азота.
Использование данного способа получения окиси азота в трансформаторном плазмотроне обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:
1. Заявляемые параметры давления и частоты разряда при вихревой стабилизации потока позволяют осуществить фиксацию получаемого продукта непосредственно в разрядной камере и, как следствие, исключается вероятность обратного процесса разложения окиси азота. Таким образом, повышается выход готового продукта. Кроме того, отпадает необходимость последующей закалки и тем самым упрощается технологический процесс.
1. Заявляемые параметры давления и частоты разряда при вихревой стабилизации потока позволяют осуществить фиксацию получаемого продукта непосредственно в разрядной камере и, как следствие, исключается вероятность обратного процесса разложения окиси азота. Таким образом, повышается выход готового продукта. Кроме того, отпадает необходимость последующей закалки и тем самым упрощается технологический процесс.
2. Отсутствие электродов приводит к значительному увеличению ресурса работы установки, к наращиванию мощности, что ведет, в свою очередь, к увеличению выхода готового продукта.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ АЗОТА, включающий нагрев воздуха в безэлектродном плазмотроне при повышенном давлении с применением ВЧ-разряда, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат и упрощения способа за счет исключения стадии закаливания продукта, процесс ведут в трансформаторном плазмотроне с вихревой стабилизацией при давлении 50 - 100 кПа и частоте разряда до 10 кГц.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4744151 RU2022917C1 (ru) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Способ получения окиси азота |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4744151 RU2022917C1 (ru) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Способ получения окиси азота |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022917C1 true RU2022917C1 (ru) | 1994-11-15 |
Family
ID=21472079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4744151 RU2022917C1 (ru) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Способ получения окиси азота |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022917C1 (ru) |
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6486431B1 (en) | 1997-06-26 | 2002-11-26 | Applied Science & Technology, Inc. | Toroidal low-field reactive gas source |
US6552296B2 (en) | 1997-06-26 | 2003-04-22 | Applied Science And Technology, Inc. | Toroidal low-field reactive gas source |
US6815633B1 (en) | 1997-06-26 | 2004-11-09 | Applied Science & Technology, Inc. | Inductively-coupled toroidal plasma source |
US7569791B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-08-04 | Energetiq Technology, Inc. | Inductively-driven plasma light source |
US7948185B2 (en) | 2004-07-09 | 2011-05-24 | Energetiq Technology Inc. | Inductively-driven plasma light source |
US8124906B2 (en) | 1997-06-26 | 2012-02-28 | Mks Instruments, Inc. | Method and apparatus for processing metal bearing gases |
US8143790B2 (en) | 2004-07-09 | 2012-03-27 | Energetiq Technology, Inc. | Method for inductively-driven plasma light source |
RU2505949C1 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Трансформаторный плазматрон низкого давления для ионно-плазменной обработки поверхности материалов |
US8779322B2 (en) | 1997-06-26 | 2014-07-15 | Mks Instruments Inc. | Method and apparatus for processing metal bearing gases |
US8872525B2 (en) | 2011-11-21 | 2014-10-28 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for detecting DC bias in a plasma processing chamber |
US8898889B2 (en) | 2011-11-22 | 2014-12-02 | Lam Research Corporation | Chuck assembly for plasma processing |
US8999104B2 (en) | 2010-08-06 | 2015-04-07 | Lam Research Corporation | Systems, methods and apparatus for separate plasma source control |
US9083182B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-07-14 | Lam Research Corporation | Bypass capacitors for high voltage bias power in the mid frequency RF range |
US9111729B2 (en) | 2009-12-03 | 2015-08-18 | Lam Research Corporation | Small plasma chamber systems and methods |
US9155181B2 (en) | 2010-08-06 | 2015-10-06 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
US9177762B2 (en) | 2011-11-16 | 2015-11-03 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus of a wedge-shaped parallel plate plasma reactor for substrate processing |
US9190289B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-11-17 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for plasma etch having independent control of ion generation and dissociation of process gas |
US9263240B2 (en) | 2011-11-22 | 2016-02-16 | Lam Research Corporation | Dual zone temperature control of upper electrodes |
RU2582077C2 (ru) * | 2014-09-04 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Устройство для нанесения функциональных слоёв тонкоплёночных солнечных элементов на подложку путём осаждения в плазме низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа низкого давления |
US9396908B2 (en) | 2011-11-22 | 2016-07-19 | Lam Research Corporation | Systems and methods for controlling a plasma edge region |
RU2593297C2 (ru) * | 2014-12-29 | 2016-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ получения газовой смеси, содержащей окись азота |
US9449793B2 (en) | 2010-08-06 | 2016-09-20 | Lam Research Corporation | Systems, methods and apparatus for choked flow element extraction |
US9508530B2 (en) | 2011-11-21 | 2016-11-29 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber with flexible symmetric RF return strap |
US9967965B2 (en) | 2010-08-06 | 2018-05-08 | Lam Research Corporation | Distributed, concentric multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
US10283325B2 (en) | 2012-10-10 | 2019-05-07 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
US10586686B2 (en) | 2011-11-22 | 2020-03-10 | Law Research Corporation | Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery |
CN111111582A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 河海大学常州校区 | 水雾射流电弧放电固氮装置及检测方法 |
-
1989
- 1989-09-27 RU SU4744151 patent/RU2022917C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
С.Н.Ганз, В.Д.Пархоменко, А.И.Руденко. Интенсификация производства азотной кислоты, К., 1969, с.32-36. * |
Cited By (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8124906B2 (en) | 1997-06-26 | 2012-02-28 | Mks Instruments, Inc. | Method and apparatus for processing metal bearing gases |
US6552296B2 (en) | 1997-06-26 | 2003-04-22 | Applied Science And Technology, Inc. | Toroidal low-field reactive gas source |
US6559408B2 (en) | 1997-06-26 | 2003-05-06 | Applied Science & Technology, Inc. | Toroidal low-field reactive gas source |
US6664497B2 (en) | 1997-06-26 | 2003-12-16 | Applied Science And Technology, Inc. | Toroidal low-field reactive gas source |
US6815633B1 (en) | 1997-06-26 | 2004-11-09 | Applied Science & Technology, Inc. | Inductively-coupled toroidal plasma source |
US6486431B1 (en) | 1997-06-26 | 2002-11-26 | Applied Science & Technology, Inc. | Toroidal low-field reactive gas source |
US8779322B2 (en) | 1997-06-26 | 2014-07-15 | Mks Instruments Inc. | Method and apparatus for processing metal bearing gases |
US7948185B2 (en) | 2004-07-09 | 2011-05-24 | Energetiq Technology Inc. | Inductively-driven plasma light source |
US8143790B2 (en) | 2004-07-09 | 2012-03-27 | Energetiq Technology, Inc. | Method for inductively-driven plasma light source |
US7569791B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-08-04 | Energetiq Technology, Inc. | Inductively-driven plasma light source |
US9911578B2 (en) | 2009-12-03 | 2018-03-06 | Lam Research Corporation | Small plasma chamber systems and methods |
US9111729B2 (en) | 2009-12-03 | 2015-08-18 | Lam Research Corporation | Small plasma chamber systems and methods |
US9735020B2 (en) | 2010-02-26 | 2017-08-15 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for plasma etch having independent control of ion generation and dissociation of process gas |
US9190289B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-11-17 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for plasma etch having independent control of ion generation and dissociation of process gas |
US9155181B2 (en) | 2010-08-06 | 2015-10-06 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
US9967965B2 (en) | 2010-08-06 | 2018-05-08 | Lam Research Corporation | Distributed, concentric multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
US8999104B2 (en) | 2010-08-06 | 2015-04-07 | Lam Research Corporation | Systems, methods and apparatus for separate plasma source control |
US9449793B2 (en) | 2010-08-06 | 2016-09-20 | Lam Research Corporation | Systems, methods and apparatus for choked flow element extraction |
US9177762B2 (en) | 2011-11-16 | 2015-11-03 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus of a wedge-shaped parallel plate plasma reactor for substrate processing |
US9083182B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-07-14 | Lam Research Corporation | Bypass capacitors for high voltage bias power in the mid frequency RF range |
US9508530B2 (en) | 2011-11-21 | 2016-11-29 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber with flexible symmetric RF return strap |
US8872525B2 (en) | 2011-11-21 | 2014-10-28 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for detecting DC bias in a plasma processing chamber |
US10586686B2 (en) | 2011-11-22 | 2020-03-10 | Law Research Corporation | Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery |
US9263240B2 (en) | 2011-11-22 | 2016-02-16 | Lam Research Corporation | Dual zone temperature control of upper electrodes |
US9396908B2 (en) | 2011-11-22 | 2016-07-19 | Lam Research Corporation | Systems and methods for controlling a plasma edge region |
US8898889B2 (en) | 2011-11-22 | 2014-12-02 | Lam Research Corporation | Chuck assembly for plasma processing |
US10622195B2 (en) | 2011-11-22 | 2020-04-14 | Lam Research Corporation | Multi zone gas injection upper electrode system |
US11127571B2 (en) | 2011-11-22 | 2021-09-21 | Lam Research Corporation | Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery |
RU2505949C1 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Трансформаторный плазматрон низкого давления для ионно-плазменной обработки поверхности материалов |
US10283325B2 (en) | 2012-10-10 | 2019-05-07 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
RU2582077C2 (ru) * | 2014-09-04 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Устройство для нанесения функциональных слоёв тонкоплёночных солнечных элементов на подложку путём осаждения в плазме низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа низкого давления |
RU2593297C2 (ru) * | 2014-12-29 | 2016-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Способ получения газовой смеси, содержащей окись азота |
CN111111582A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 河海大学常州校区 | 水雾射流电弧放电固氮装置及检测方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2022917C1 (ru) | Способ получения окиси азота | |
US6822396B2 (en) | Transformer ignition circuit for a transformer coupled plasma source | |
US6388226B1 (en) | Toroidal low-field reactive gas source | |
US8776719B2 (en) | Microwave plasma reactor | |
KR101441608B1 (ko) | 고주파 램프 및 고주파 램프 작동 방법 | |
CN100417308C (zh) | 用于形成等离子体的设备和方法 | |
RU2094961C1 (ru) | Трансформаторный плазмотрон | |
JP3237450U (ja) | 複合プラズマ源 | |
CN102576645A (zh) | 低压放电灯 | |
JPH07307199A (ja) | 誘導プラズマの発生方法および装置 | |
JPS55161361A (en) | High frequency lighting apparatus | |
KR100729877B1 (ko) | 고압 가스 방전 램프를 점화 및 급전하는 밸러스트 | |
RU2099392C1 (ru) | Способ получения синтез-газа из углеродсодержащего топлива | |
JP4910111B2 (ja) | 放電ランプを点弧するための点弧回路構成体および放電ランプの点弧方法 | |
JPH09223595A (ja) | 高周波誘導結合アークプラズマの点火方法およびプラズマ発生装置 | |
US20240306284A1 (en) | Hollow cathode discharge assistant transformer coupled plasma source and operation method of the same | |
US7884554B2 (en) | Ignition circuit for igniting a discharge lamp and method for igniting the discharge lamp | |
JPS5566854A (en) | No-electrode fluorescent lamp apparatus | |
RU2379860C1 (ru) | Трансформаторный плазмотрон с диэлектрической разрядной камерой | |
RU2094900C1 (ru) | Способ получения оптического излучения и газоразрядное безэлектродное устройство для его осуществления | |
FI89248C (fi) | Foerfarande foer att aostadkomma en hjaelpljusbaoge vid plasmasvetsning och hjaelpstroemkaella foer anvaendning vid foerfarandet | |
RU2558728C1 (ru) | Комбинированный индукционно-дуговой плазмотрон и способ поджига индукционного разряда | |
JPS59141043A (ja) | 高周波誘導結合プラズマ点灯装置 | |
JPS6280998A (ja) | 発光ガス放電装置パワ−供給システム | |
JP2000150178A (ja) | メタルハライドランプ瞬時再点灯方法及び装置 |