RU2178435C2

RU2178435C2 - Device for production of diamonds

Info

Publication number: RU2178435C2
Application number: RU2000109059/12A
Authority: RU
Inventors: Л.И. Кириллов
Original assignee: Кириллов Леонид Иванович
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2002-01-20

Abstract

FIELD: production of diamonds; chemical industry. SUBSTANCE: device has quartz tube with methane, pump, heater, air pipe and oxygen section whose electrodes are connected via electrical conductors with electrodes of quarts tube and quartz cylinder. Hydrogen pipe is connected with turbine rotating the electrical generator generating electric power. Combustion products of turbine heat methane in heater above 540 C; under action of electrical field, methane is broken down into hydrogen and carbon at further conversion into diamonds and other carbon polymers. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к химической промышленности. The invention relates to the chemical industry.

Известно устройство для производства алмазов, содержащее кварцевую трубу с электродами для метана, нагреватель для нагрева метана до температуры выше 540^oC и разделения его под действием электрического поля на сажу и водород с дальнейшим преобразованием сажи в алмазы и другие полимеры углерода и трубу для воздуха - патент РФ N 2140428 C1, кл. C 09 C 1/48, 27.10.1999.A device for the production of diamonds is known, containing a quartz tube with electrodes for methane, a heater for heating methane to a temperature above 540 ^o C and separating it under the influence of an electric field into soot and hydrogen with further conversion of soot into diamonds and other carbon polymers and an air pipe - RF patent N 2140428 C1, cl. C 09 C 1/48, 10.27.1999.

Задачей изобретения является получение алмазов и других полимеров углерода, производство электроэнергии с обеспечением высокого коэффициента полезного действия устройства. The objective of the invention is to obtain diamonds and other polymers of carbon, the production of electricity with high efficiency of the device.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для производства алмазов, содержащее кварцевую трубу с электродами для метана, нагреватель для нагрева метана до температуры выше 540^oC и разделения его под действием электрического поля на сажу и водород с дальнейшим преобразованием сажи в алмазы и другие полимеры углерода и трубу для воздуха, содержит также кислородную секцию и кварцевый цилиндр с электродами, турбину с электрогенератором, соединенную с трубой для водорода и трубой для воздуха, при этом внутренняя поверхность ионной камеры кварцевой трубы и кварцевого цилиндра покрыта карбидом радиоактивного стронция, а электроды кислородной секции соединены с электродами кварцевой трубы и кварцевого цилиндра.The specified technical result is achieved due to the fact that the device for the production of diamonds containing a quartz tube with electrodes for methane, a heater for heating methane to a temperature above 540 ^o C and separating it under the influence of an electric field into carbon black and hydrogen with further conversion of carbon black into diamonds and other carbon polymers and an air pipe, also contains an oxygen section and a quartz cylinder with electrodes, a turbine with an electric generator connected to a hydrogen pipe and an air pipe, while ionic surface chamber of the quartz tube and the quartz cylinder coated carbide radioactive strontium and oxygen electrode section connected to electrodes of the quartz tube and the quartz cylinder.

На чертеже представлено устройство для производства алмазов. The drawing shows a device for the production of diamonds.

Устройство для производства алмазов содержит кварцевую трубу 10 для подачи метана, насос 26, трубу для воздуха 28 и электроды. Оно содержит кислородную секцию 1 с кислородными камерами 5, 9, соединенную электродами через электропроводники с электродами кварцевой трубы 10 и кварцевого цилиндра 18, а также содержит водородную трубу 25 и воздушную трубу 28, соединенные с турбиной 27, из которой продукты сгорания в нагревателе 31 нагревают метан выше 540^oC, разделяющийся под действием электрического тока на водород и сажу с дальнейшим преобразованием в алмазы и другие полимеры углерода.The device for the production of diamonds contains a quartz tube 10 for supplying methane, a pump 26, an air pipe 28, and electrodes. It contains an oxygen section 1 with oxygen chambers 5, 9, connected by electrodes through electrodes to the electrodes of quartz pipe 10 and quartz cylinder 18, and also contains a hydrogen pipe 25 and an air pipe 28 connected to the turbine 27, from which the combustion products in the heater 31 are heated methane above 540 ^o C, which is separated under the influence of an electric current on hydrogen and soot with further conversion to diamonds and other carbon polymers.

Кислородная секция 1 имеет форму полого кварцевого кольца, заполненного кислородом, которая электродами через электропроводники соединена с электродами кварцевой трубы и кварцевого цилиндра. Медный катод 2 через электропроводник соединен с никелевым анодом 11 кварцевой трубы. Метан отдает электроны кислороду с окислением метана и образованием ионов водорода, углерода и кислорода, обладающих зарядом. Ионы кислорода проходят через твердый электролит 3 к никелевому аноду 4, создавая на электродах разность потенциалов. Никелевый анод через электропроводник соединен с медным катодом 14 кварцевой трубы. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам водорода с восстановлением водорода и образованием молекул водорода и кислорода. В электропроводнике возникает электрический ток. Молекулы кислорода проходят в кислородную камеру 5 с медным катодом 6, соединенным электропроводником с никелевым анодным поршнем 20 кварцевого цилиндра. Водород и углерод отдают электроны кислороду с окислением водорода и углерода и образованием ионов водорода и углерода. Медный катод через твердый электролит 7 соединен с никелевым анодом 8, соединенным электропроводником с медным катодным поршнем 23. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам углерода. Кислородная камера 9. Никелевый анод 11 через электропроводник соединен с медным катодом 2 кислородной секции. Метан через электропроводник отдает электроны кислороду с окислением метана и образованием ионов водорода, кислорода и углерода. Внутренняя поверхность ионной камеры 12 покрыта карбидом радиоактивного стронция 13, ионизирующим водород и углерод. Медный катод 14 через электропроводник соединен с никелевым анодом 4 кислородной секции. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам водорода с восстановлением водорода и образованием молекул водорода и кислорода. Водород и углерод проходят в дегазатор 15. Водород через мембрану 16 и углерод по трубе 17 проходит в кварцевый цилиндр 18. Стержень 19 соединен с никелевым анодным поршнем 20, соединенным электропроводником с медным катодом 6 кислородной секции. Углерод через электропроводник отдает электроны кислороду с окислением углерода и образованием ионов углерода в камере ионизированного углерода 21 с дополнительной ионизацией карбидом радиоактивного стронция 22. Никелевый анодный поршень через камеру ионизированного углерода соединен с медным катодным поршнем 23, соединенным электропроводником через стержень 24 с никелевым анодом 8 кислородной секции. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам углерода с восстановлением углерода. Ионизированный углерод под давлением поршней превращается в алмазы и другие полимеры углерода. Из дегазатора 15 выходит труба для водорода 25. Насос 26 закачивает водород в турбину 27, соединенную с трубой для воздуха 28. В турбине происходит сгорание водорода. Продукты сгорания вращают турбину электрогенератора 29, вырабатывающего электроэнергию. Из турбины выходит паровая труба 30, соединенная с нагревателем 31, нагревающим метан выше 540^oC. Далее труба соединена с охладителем 32, в который по трубе 33 насосом 34 закачивается холодная вода, превращающая пар, который выходит через трубу 35, в воду, которая выходит через трубу 36.The oxygen section 1 has the form of a hollow quartz ring filled with oxygen, which is connected by electrodes through electroconductors to the electrodes of the quartz tube and quartz cylinder. The copper cathode 2 is connected through an electrical conductor to the nickel anode 11 of the quartz tube. Methane gives electrons to oxygen with the oxidation of methane and the formation of charge, hydrogen, carbon and oxygen ions. Oxygen ions pass through the solid electrolyte 3 to the nickel anode 4, creating a potential difference on the electrodes. The nickel anode is connected through an electrical conductor to the copper cathode 14 of the quartz tube. Oxygen ions through an electrical conductor return electrons to hydrogen ions with the restoration of hydrogen and the formation of hydrogen and oxygen molecules. An electric current occurs in the electrical conductor. Oxygen molecules pass into the oxygen chamber 5 with a copper cathode 6 connected by an electric conductor to the nickel anode piston 20 of the quartz cylinder. Hydrogen and carbon give electrons to oxygen with the oxidation of hydrogen and carbon and the formation of hydrogen and carbon ions. The copper cathode is connected through a solid electrolyte 7 to a nickel anode 8 connected by an electrical conductor to a copper cathode piston 23. Oxygen ions return electrons to carbon ions through an electrical conductor. Oxygen chamber 9. Nickel anode 11 is connected through an electrical conductor to the copper cathode 2 of the oxygen section. Methane through an electrical conductor gives electrons to oxygen with the oxidation of methane and the formation of hydrogen, oxygen and carbon ions. The inner surface of the ion chamber 12 is covered with carbide of radioactive strontium 13, ionizing hydrogen and carbon. The copper cathode 14 is connected through an electrical conductor to the nickel anode 4 of the oxygen section. Oxygen ions through an electrical conductor return electrons to hydrogen ions with the restoration of hydrogen and the formation of hydrogen and oxygen molecules. Hydrogen and carbon pass into the degasser 15. Hydrogen through the membrane 16 and carbon through the pipe 17 passes into the quartz cylinder 18. The rod 19 is connected to a nickel anode piston 20 connected by an electric conductor to the copper cathode 6 of the oxygen section. Carbon gives electrons to the oxygen through the electroconductor with oxidation of carbon and the formation of carbon ions in the ionized carbon chamber 21 with additional ionization with radioactive strontium carbide 22. The nickel anode piston is connected to the copper cathode piston 23 through the ionized carbon chamber 23, which is connected by an electroconductor through the rod 24 to the oxygen nickel anode 8 sections. Oxygen ions through an electrical conductor return electrons to carbon ions with carbon reduction. Ionized carbon under the pressure of pistons turns into diamonds and other carbon polymers. A hydrogen pipe 25 exits the degasser 15. A pump 26 pumps hydrogen into a turbine 27 connected to an air pipe 28. Hydrogen is burned in the turbine. Combustion products rotate the turbine of an electric generator 29 generating electricity. A steam pipe 30 exits from the turbine and is connected to a heater 31 heating methane above 540 ^° C. The pipe is then connected to a cooler 32 into which cold water is pumped through the pipe 33 with a pump 34, converting the steam that flows through the pipe 35 into water, which exits through pipe 36.

Устройство, кроме производства алмазов, обеспечивает производство ионизированного углерода и полимерных соединений углерода, а также получение электроэнергии, имея при этом высокий коэффициент полезного действия. The device, in addition to the production of diamonds, provides the production of ionized carbon and polymeric carbon compounds, as well as the production of electricity, while having a high efficiency.

Claims

A device for the production of diamonds, containing a quartz tube with electrodes for methane, a heater for heating methane to a temperature above 540 ^o C and separating it under the influence of an electric field into soot and hydrogen with further conversion of soot into diamonds and other carbon polymers and an air pipe, characterized the fact that it contains an oxygen section and a quartz cylinder with electrodes, a turbine with an electric generator connected to the hydrogen pipe and the air pipe, while the inner surface of the ion chamber of the quartz pipe s and the quartz cylinder is covered with radioactive strontium carbide, and the electrodes of the oxygen section are connected to the electrodes of the quartz tube and quartz cylinder.