RU2254320C2 - Способ обработки фторуглеродного сырья и используемый в нем зонд тушения - Google Patents

Способ обработки фторуглеродного сырья и используемый в нем зонд тушения Download PDF

Info

Publication number
RU2254320C2
RU2254320C2 RU2002122393/04A RU2002122393A RU2254320C2 RU 2254320 C2 RU2254320 C2 RU 2254320C2 RU 2002122393/04 A RU2002122393/04 A RU 2002122393/04A RU 2002122393 A RU2002122393 A RU 2002122393A RU 2254320 C2 RU2254320 C2 RU 2254320C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
fluorocarbon
torch
component
tail
Prior art date
Application number
RU2002122393/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002122393A (ru
Inventor
ДЕР ВАЛЬТ Айзек Якобус ВАН (ZA)
ДЕР ВАЛЬТ Айзек Якобус ВАН
Клаус ХИНТЦЕР (US)
Клаус Хинтцер
Вернер ШВЕРТФЕГЕР (DE)
Вернер Швертфегер
Джералд Ли БАУЭР (US)
Джералд Ли БАУЭР
Original Assignee
Сауф Эфрикан Нуклеа Энерджи Корпорейшн Лимитед
3М Инновэйтив Пропертиз Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сауф Эфрикан Нуклеа Энерджи Корпорейшн Лимитед, 3М Инновэйтив Пропертиз Компани filed Critical Сауф Эфрикан Нуклеа Энерджи Корпорейшн Лимитед
Publication of RU2002122393A publication Critical patent/RU2002122393A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2254320C2 publication Critical patent/RU2254320C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C19/00—Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
    • C07C19/08—Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing fluorine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/0096—Cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/185—Stationary reactors having moving elements inside of the pulsating type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/361—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving a decrease in the number of carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/361—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving a decrease in the number of carbon atoms
    • C07C17/367—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving a decrease in the number of carbon atoms by depolymerisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094—Jackets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0809—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes employing two or more electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0809—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes employing two or more electrodes
    • B01J2219/0813—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes employing two or more electrodes employing four electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0837—Details relating to the material of the electrodes
    • B01J2219/0839—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0837—Details relating to the material of the electrodes
    • B01J2219/0841—Metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0871—Heating or cooling of the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
    • B01J2219/0898—Hot plasma

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к переработке жидкого фторуглеродного сырья в ценные газообразные продукты, содержащие фтор, а также к применяемому в способе зонду тушения (резкого охлаждения). Способ обработки фторуглеродного сырья предусматривает генерирование в зоне высокой температуры электрической дуги между по меньшей мере одним катодом и по меньшей мере одним анодом, генерирование в зоне высокой температуры и при помощи электрической дуги и газообразной плазмы термической плазмы, имеющей хвостовой факел. При этом из фторуглеродного сырья, которое содержит по меньшей мере одно фторуглеродное соединение, образуется химически активная термическая смесь с хвостовым факелом термической плазмы. Фторуглеродное соединение диссоциирует с образованием по меньшей мере одного предшественника фторуглерода или его химически активных разновидностей, имеющих меньше атомов углерода, чем фторуглеродное соединение. Далее происходит охлаждение химически активной термической смеси с образованием из предшественника фторуглерода или химически активных разновидностей фторуглеродного продукта. Предпочтительно сырье имеет жидкую форму и представляет собой фторуглеродные побочные продукты, содержащие два или больше фторуглеродных соединений, причем одно из них составляет большую часть продукта в виде основного компонента, обычно содержащего менее пяти атомов углерода. Предпочтительно сырье вводят в хвостовой факел плазмы, а плазму подают в зону высокой температуры. Самоочищающийся зонд тушения содержит внешний цилиндрический компонент, смонтированный на реакторе и имеющий центральный проход для охлаждения горячего газа или химически активной термической смеси. Внутренний цилиндрический компонент установлен с зазором внутри внешнего компонента и служит для охлаждения горячего газа или химически активной термической смеси, которые проходят через периферический зазор между компонентами. Технический результат - снижение эксплуатационных расходов, возможность регулировки параметров процесса, а также состава питающей смеси и выхода конечных продуктов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 табл., 3 ил.

Description

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к обработке фторуглеродного сырья, а в частности имеет отношение к способу обработки фторуглеродного сырья и к зонду тушения (резкого охлаждения), предназначенному для использования в указанном способе.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается способ обработки фторуглеродного сырья, который предусматривает
генерирование в зоне высокой температуры электрической дуги между по меньшей мере одним катодом и по меньшей мере одним анодом;
генерирование в зоне высокой температуры и при помощи электрической дуги и газообразной плазмы, термической плазмы имеющей хвостовой факел;
предоставление возможности образования из фторуглеродного сырья, которое содержит по меньшей мере одно фторуглеродное соединение, химически активной термической (тепловой) смеси с хвостовым факелом термической плазмы, с фторуглеродным соединением, которое диссоциирует с образованием по меньшей мере одного предшественника фторуглерода или химически активных разновидностей, имеющих меньше атомов углерода, чем фторуглеродное соединение; и
охлаждение химически активной термической смеси для образования из предшественника фторуглерода или химически активных разновидностей фторуглеродного продукта.
Газообразной плазмой, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, может быть инертный газ, такой как аргон, азот, гелий или их смеси. Инертный газ при этом используют только в качестве источника теплоты и для поддержания плазмы, причем он не вступает в реакцию с предшественником фторуглерода или с химически активными разновидностями. Однако в другом варианте изобретения газообразная плазма может быть химически активным газом, таким как тетрафторметан, (четырехфтористый углерод) (СF4), который будет разлагаться в термической плазме и, следовательно, в химически активной термической смеси, с образованием содержащих фтор разновидностей и содержащих углерод разновидностей, которые при охлаждении химически активной термической смеси будут вступать в реакцию с предшественником фторуглерода или с химически активными разновидностями с образованием указанного фторуглеродного продукта. В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, газообразная плазма может содержать смесь инертного газа и указанного химически активного газа, что далее описано более подробно.
Фторуглеродное соединение может иметь, например, пять или более атомов углерода. Следовательно, предшественник фторуглерода или химически активные разновидности могут затем иметь менее пяти атомов углерода; фторуглеродный продукт может затем иметь по меньшей мере одно фторуглеродное соединение, которое также имеет менее пяти атомов углерода.
В то время как фторуглеродное сырье может быть более или менее чистым сырьем, которое содержит единственное фторуглеродное соединение, такое как C6F14, не исключен случай, когда сырье нормально представляет собой не используемый непосредственно фторуглеродный продукт, который содержит два или более таких фторуглеродных соединений, как C5F12, C6F14, C7F16, C8F18, C4F8O, C8F16O, (C3F7)3N, C6F13H, C6F12H2, и т.п. Нормально один компонент присутствует в таком продукте в качестве доминирующего компонента, то есть образует большую часть такого продукта.
В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения фторуглеродное сырье может иметь жидкую форму. В таком случае газообразная плазма может быть подана отдельно от сырья в зону высокой температуры.
Однако в соответствии с другим вариантом настоящего изобретения фторуглеродное сырье может иметь паровую форму. В таком случае оно может быть подано в зону высокой температуры вместе с газообразной плазмой или может быть введено отдельно от газообразной плазмы, например, в горелку или плазматрон при подаче газообразной плазмы в зону высокой температуры.
В соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения фторуглеродное сырье первоначально может иметь жидкую форму и может испаряться ранее поступления в зону высокой температуры вместе с газообразной плазмой или ранее подачи отдельно, как уже было упомянуто здесь ранее. Испарение сырья может быть осуществлено за счет пропускания жидкого сырья через барботер при соответствующей температуре или при помощи любого другого средства испарения.
Типичными продуктами, которые могут быть получены, являются тетрафторметан (CF4), тетрафторэтилен (С2F4), гексафторэтилен (C2F6), гексафторпропилен (С3F6), гексафторбутан (С4F6), циклический октафторбутилен (c-C4F8), декафторбутилен (C4F10), октафторпропилен (С3F8) и другие CxFy цепочки, в которых х и у являются целыми числами. В качестве катода и анода (то есть в качестве электродов) могут быть использованы электроды плазменной горелки или плазматрона, к которым подводится питание от источника электропитания, причем хвостовой факел плазмы образуется на выходе горелки или плазматрона.
Генерирование термической плазмы, диссоциация фторуглеродных соединений и охлаждение химически активной термической смеси могут быть проведены в плазменном реакторе, на котором смонтирована плазменная горелка или плазматрон и который имеет реакционную камеру. Плазменная горелка или плазматрон могут быть, в частности, установлены у верхнего конца реакционной камеры. В этом случае плазматрон имеет горение в направлении вниз, то есть хвостовой факел плазмы входит в направлении вниз в реакционную камеру.
В принципе могут быть использованы любой подходящий плазматрон или горелка. Например, плазматрон может иметь единственный охлаждаемый водой термокатод и батарею, которая содержит до трех охлаждаемых водой анодов, при этом дуга образуется между катодом и анодами. Катод может иметь соответствующую вставку, такую как вставка из вольфрама или графита.
Зоной высокой температуры может быть область вокруг дуги, в непосредственной близости от дуги и в самой дуге плазменной горелки или плазматрона, то есть в дуге между электродами, и/или область непосредственно ниже плазменной горелки или плазматрона, внутри участка или области расширения реакционной камеры реактора.
Таким образом, расширение хвостового факела термической плазмы, диссоциация фторуглеродного соединения и охлаждение химически активной термической смеси происходят в реакционной камере, причем расширение хвостового факела термической плазмы и диссоциация фторуглеродного соединения осуществляются в первой зоне реакционной камеры, а охлаждение химически активной термической смеси осуществляется во второй зоне реакционной камеры. Плазматрон поэтому должен быть установлен рядом с первой зоной реакционной камеры, чтобы генерирование плазмы и расширение хвостового факела могли быть осуществлены в первой зоне реакционной камеры.
Следовательно, подача в зону высокой температуры газообразной плазмы и, если это применимо, сырья в виде пара, может быть осуществлена за счет вдувания газа между электродами, таким образом, что образуется вихрь термической плазмы в плазменной горелке или в плазматроне. Дополнительно газообразная плазма может быть введена между последовательными анодами для поддержания вихря в первой зоне реакционной камеры.
Сырье, когда оно имеет жидкую форму, может быть введено в горелку или плазматрон, то есть в дугу между электродами или в хвостовой факел плазмы. При введении жидкого сырья в хвостовой факел плазмы оно может быть введено либо тангенциально (по касательной) в хвостовой факел плазмы, либо по оси, в противотоке хвостовому факелу плазмы, или же под любым желательным углом; однако можно полагать, что при подаче сырья по оси в хвостовой факел плазмы, противоположно направлению перемещения хвостового факела плазмы, то есть по оси вверх в хвостовой факел плазмы, могут быть получены особенно хорошие результаты, так как все жидкое сырье в таком случае может быть испарено при помощи хвостового факела ранее входа в плазму в полностью газообразной фазе.
Подачу жидкого сырья в хвостовой факел обычно производят за счет его впрыскивания, например, через впрыскивающее сопло. При запуске для защиты сопла, то есть для охлаждения сопла, жидкое сырье преимущественно впрыскивают непосредственно перед инициированием плазмы. В противном случае подачу сырья в термическую плазму производят после инициирования плазмы.
Дополнительно сырье может быть введено через единственные впуск, точку введения или сопло, или же через множество точек введения, впусков или сопел, что, как можно полагать, увеличивает количество сырья, которое может быть испарено при помощи хвостового факела плазмы.
Охлаждение второй зоны реакционной камеры может быть осуществлено при помощи зонда тушения, которым может быть самоочищающийся зонд тушения. Самоочищающийся зонд тушения может иметь внешний цилиндрический компонент, смонтированный на реакторе, имеющий центральный проход и приспособленный для охлаждения горячего газа или химически активной термической смеси, проходящей через проход; множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих внутрь из внешнего компонента в проход; внутренний цилиндрический компонент, установленный с зазором внутри внешнего компонента, причем внутренний компонент также приспособлен для охлаждения горячего газа или химически активной термической смеси, проходящей через периферический зазор между компонентами; множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих наружу из внутреннего компонента в проход, причем эти зубцы или скребки расположены в шахматном порядке по отношению к зубцам или скребкам на внешнем компоненте; и средство привода для приведения одного цилиндрического компонента в колебания относительно другого цилиндрического компонента. Средством привода может быть, например, подпружиненный рычаг с приводом от поршня.
Однако вместо указанного может быть использована любая другая подходящая методика тушения, такая как быстрое расширение газообразного продукта, тушение (резкое охлаждение) газа при помощи другого холодного газа, и т.п.
Реакционная камера может работать под давлением в диапазоне от почти вакуума до высоких давлений, в зависимости от специфической реакции, то есть в зависимости от вида сырья и желательного получаемого фторуглеродного соединения. Удаление (полученного продукта) может производиться через зонд тушения.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, предлагается зонд тушения, который содержит:
внешний цилиндрический компонент, имеющий центральный проход и приспособленный для охлаждения горячего газа, проходящего через проход;
множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих внутрь из внешнего компонента в проход;
внутренний цилиндрический компонент, установленный с зазором внутри внешнего компонента, причем внутренний компонент также приспособлен для охлаждения горячего газа, проходящего через периферический зазор между компонентами;
множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих наружу из внутреннего компонента в проход, причем эти зубцы или скребки расположены в шахматном порядке по отношению к зубцам или скребкам на внешнем компоненте; и
средство привода для приведения одного цилиндрического компонента в колебания относительно другого цилиндрического компонента.
Внутренний компонент может быть расположен по центру или концентрически внутри внешнего компонента. Во внутреннем и внешнем компонентах может быть предусмотрено одинаковое число зубцов или скребков. Зубцы или скребки могут быть установлены на одинаковом расстоянии друг от друга на своих компонентах. Зубцы или скребки могут идти параллельно друг другу.
Компоненты могут быть полыми и/или могут иметь каналы для пропускания через них жидкости для охлаждения, такой как вода, для того, чтобы охлаждать или тушить горячий газ.
Средство привода может иметь, как уже было упомянуто здесь ранее, подпружиненный рычаг с приводом от поршня, соединенный с одним из цилиндрических компонентов.
За счет колебания одного компонента относительно другого достигается удаление затвердевшего или сублимированного материала, осаждаемого на их поверхностях при проходе газа через кольцевой зазор между компонентами.
Зонд тушения особенно хорошо подходит для использования в описанном здесь выше плазменном реакторе; однако его использование не ограничивается только таким случаем использования. Обычно внешний компонент должен быть закреплен на реакторе, а внутренний компонент может колебаться относительно внешнего компонента.
Далее изобретение будет описано в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи.
На фиг.1 показана в упрощенном виде блок-схема установки для осуществления способа обработки фторуглеродного сырья в соответствии с первым вариантом настоящего изобретения.
На фиг.2 показано трехмерное изображение зонда тушения реактора фиг.1.
На фиг.3 показана в упрощенном виде блок-схема установки для осуществления способа обработки фторуглеродного сырья в соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 позицией 10 обозначена в целом установка для осуществления способа обработки фторуглеродного сырья в соответствии с настоящим изобретением.
Установка 10 содержит плазменный реактор, обозначенный в целом позицией 12. Реактор 12 имеет удлиненную форму и установлен вертикально. Реактор имеет двойную стенку с водяным охлаждением (не показано), с отверстиями для отбора проб в боковой стенке реактора, расположенными на различной высоте (не показаны). Отверстия для отбора проб используют для оценки плазмы, которая образуется в верхней части реактора, для различных газов, для получения профилей температуры, форм течения и данных о составе газа внутри реактора при горении плазмы.
Трубопровод подачи сырья 14 входит в боковую стенку реактора 12 и имеет направленное верх впрыскивающее сопло 16.
Установка 10 содержит плазменную горелку или плазматрон, обозначенный в целом позицией 20 и установленный на верхнем конце реактора 12. Плазменная горелка или плазматрон 20 содержит охлаждаемый водой термокатод (не показан) и батарею до трех охлаждаемых водой анодов (не показана). Термокатод содержит вольфрамовую или графитовую вставку (не показана). Линия (трубопровод) введения газообразной плазмы 22 подключена к плазменной горелке 20. В рабочем состоянии через линию 22 газообразную плазму вводят (вдувают) в горелку между катодом и анодом таким образом, что результирующий газовый поток образует вихрь стабилизированной плазмы.
Установка 10 также содержит самоочищающийся зонд тушения, который обозначен в целом позицией 30, выступающий в нижний конец реактора 12. Самоочищающийся зонд тушения 30 содержит удлиненный цилиндрический внешний компонент 32 с водяным охлаждением, который закреплен на реакторе 12. Внешний компонент 32 (фиг. 2) имеет центральный проход, в который выступают размещенные с одинаковыми промежутками удлиненные выступающие радиально внутрь зубцы или скребки 34. Внутри прохода внешнего компонента 32 расположен с периферическим зазором удлиненный цилиндрический внутренний компонент 36 с водяным охлаждением. Размещенные с одинаковыми промежутками удлиненные выступающие радиально наружу зубцы или скребки 38 предусмотрены на внутреннем компоненте 36, причем зубцы 38 смещены по окружности относительно зубцов 34. Зубцы 34, 38 могут идти по всей длине компонентов 32, 36, причем компоненты 32, 36 имеют главным образом одинаковую длину. Внутренний компонент 36 снабжен средством привода (не показано), таким как подпружиненный рычаг с приводом от поршня, для создания его колебаний относительно внешнего компонента 32, как показано стрелкой 40. Таким образом, удаление твердых загрязнений с компонентов 32, 36 производят за счет колебаний зубцов 34, 38. За счет перемещения зонда тушения 30 вверх и вниз может быть увеличена или уменьшена эффективная длина реактора, что позволяет оптимизировать длину реакционной камеры.
Зонд тушения 30 таким образом представляет собой двойной кольцевой охлаждаемый водой зонд, предназначенный для охлаждения газообразной плазмы или химически активной термической смеси, которая образуется внутри реактора 12, как уже было упомянуто здесь ранее, до температуры ниже 200°С, со скоростью около 105°С в секунду. Зонд имеет самоочистку для предотвращения его забивания (засорения), так как в рабочем состоянии на поверхностях зонда осаждается застывший или сублимированный материал.
Трубопровод 50 ведет от нижнего конца зонда тушения 30 в фильтр 52, причем трубопровод 54 идет от фильтра 52 к вакуумному насосу 56. Трубопровод удаления продукта 58 идет от выпуска насоса. При помощи вакуумного насоса 56 создается вакуум в реакторе 12.
При подаче газообразной плазмы, такой как аргон, в плазменную горелку 20 через трубопровод 22 генерируется плазма между катодом и анодами и у верхнего конца реакционной камеры (не показана) реактора 12. Плазма горит в направлении вниз и образуется перемещающийся вниз и поперечно расширяющийся хвостовой факел плазмы. Впрыскивающее сопло 16 сырья расположено в хвостовом факеле. Жидкое сырье, которое содержит по меньшей мере одно фторуглеродное соединение, имеющее пять или более атомов углерода, впрыскивают через сопло 16, в направлении, смещенном на 180° относительно направления движения хвостового факела плазмы (то есть вверх); сырье при этом испаряется и имеет таким образом полностью газообразную форму, когда оно вступает в реакцию с газообразной плазмой, фторуглеродное соединение сырья диссоциирует с образованием предшественников фторуглерода или химически активных разновидностей. Это происходит в верхней зоне реакционной камеры, предусмотренной в реакторе 12. В ходе движения химически активной термической смеси в направлении вниз и ее поступления в нижнюю зону реакционной камеры, то есть в зону, в которой расположен зонд тушения 30, происходит охлаждение химически активной термической смеси, в результате чего образуется плазменный продукт, который содержит по меньшей мере одно более желательное фторуглеродное соединение, имеющее менее пяти атомов углерода.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 3, на которой позицией 100 обозначена в целом установка для осуществления способа обработки фторуглеродного сырья в соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения.
Узлы установки 100, которые аналогичны узлам описанной здесь ранее со ссылкой на фиг. 1 установки 10, имеют одинаковые позиционные обозначения.
Установка 100 содержит питающий баллон 102, в котором содержится CF4 газообразная плазма. От баллона 102 идет подводящий трубопровод газообразной плазмы 22, оснащенный регулирующим клапаном (вентилем) 104 и отсечным клапаном 106. Трубопровод 108 идет от трубопровода 22, выше по течению относительно клапана 106, в барботер 110. Трубопровод 108 оснащен клапаном 109. Трубопровод 112, который идет от барботера 110, оснащен клапаном 114. Трубопровод 112 соединен с трубопроводом 22 ниже по течению относительно клапана 106.
В установке 100 сырье прежде всего испаряется в барботере 110 и затем поступает в виде пара и вместе с CF4 газообразной плазмой между катодом и анодом. Таким образом, барботер 110 содержит сырье в жидкой форме. CF4 газообразная плазма барботирует через жидкое сырье, при этом CF4 газообразная плазма насыщается сырьем в паровой форме ранее поступления в плазменный реактор 12.
В описанных далее специфических Примерах использованы 30 кВт плазменная горелка или плазматрон с расходом газообразной плазмы около 3 кг в час. До проведения испытаний или осуществления примеров система была откачена ориентировочно до 10 кПа и промыта аргоном. Возбуждение плазмы производили при помощи высоковольтного стартера (не показан) и поддерживали при помощи источника питания 30 кВт. После завершения возбуждения аргоновой плазмы производили переключение на желательную газообразную плазму. Следует однако иметь в виду, что в других реакторных системах плазматрон может быть возбужден непосредственно с желательной газообразной плазмой, в зависимости от конструкции плазматрона.
Пример 1
Была использована установка 10, работающая с аргоновой плазмой. В качестве сырья использовали жидкие побочные продукты, образованные фторуглеродами С6F14-С10F22, причем содержание C6F14 превышает 90% (на молярный основе). Обнаружили, что по истечении трех часов реактор все еще остается относительно чистым, причем только тонкий слой углерода откладывается на холодных поверхностях реактора.
Полученные результаты показаны в Таблицах 1 и 2.
Пример 2
Была использована та же самая установка, что и в Примере 1. В этом примере использовали CF4 плазменную горелку и CF4 газообразную плазму. В Таблицах 1 и 2 показаны результаты этого испытания в сравнении с результатами Примера 1. Единственным существенным различием между Примерами 1 и 2 является то, что в Примере 1 требуется оконечное разделение плазменных газов, так как аргон, использованный для плазмы в Примере 1, является инертным и не принимает участия в реакции. Поэтому избыток аргона следует отделить при проведении дополнительной операции.
Таблица 1
Полученные результаты
  Пример 1
Аr газообразная плазма		 Пример 2
CF4 газообразная плазма
Эффективность горелки (%) 44 77
Энергия на входе (кВт) 7,5 25.8
Энергия на выходе (кВт) 9,7 25,7
Энтальпия под горелкой (кВтч/кг) 1,1 6,6
Время прогона (мин) 182 168
Скорость подачи жидкого фторуглерода 1,87 0,91
Масса подаваемого сырья (кг) 5,67 2,85
Отношение масс отложения и сырья (кг/кг) 0,00457 0,0147
Из рассмотрения Таблицы 1 можно прийти к выводу о том, что расход массы сырья в Примере 1 более чем в 2 раза превышает указанный расход в Примере 2. Однако отложения в Примере 1 были существенно меньше в сравнении с Примером 2. Конверсия с содействием аргона Примера 1 является более эффективной по количеству материала, пропускаемого через систему, для конфигурации системы, показанной на фиг. 1.
Таблица 2
Аналитические результаты
Плазменные продукты Пример 1
Ar газообразная плазма		 Пример 2
CF4 газообразная плазма
Воздух / Аr (%) - -
CF4 (%) 4,4 15,7
C2F6 (%) 10,6 8,7
C2F4 (%) 43,7 46,8
C3F8 (%) 16,5 15,6
C3F6 (%) 14,6 8
Другие 10,2 5,2
В Таблице 2 концентрация соединений продукта, анализ которых проводили при помощи газовой хроматографии, была нормализована по отношению к образующим результирующего плазменного продукта для упрощения сравнения между различными примерами. Это исключает искажения, связанные с наличием почти 90% аргона/ воздуха в Примере 1 и 10% воздуха в Примере 2. Однако следует иметь в виду, что чрезмерное содержание аргона в первом прогоне все еще следует отделять от потока продукта, так же как и воздух в том и другом случаях.
Конфигурация реактора, показанная на фиг. 1 и описанная ранее, вместе с использованными и также описанными ранее специфическими условиями процесса были применены для приготовления TFE (C2F4). Когда желательно максимально увеличить выход любого другого фторуглеродного продукта, имеющего менее 5 атомов углерода, необходимо изменить условия в реакторе для получения соответствующего выхода специфического продукта.
Пример 3
В этом примере проводили конверсию ряда различных жидких фторуглеродов, указанных в Таблице 3, в полезные продукты, такие как тетрафторэтилен (TFE), гексафторпропилен (HFP) и циклический C4F8, с акцентом на TFE. Была использована установка, показанная на фиг. 3. Таким образом, сырье вводили в виде пара в плазматрон между катодом и анодом, что было обеспечено при помощи барботера 110, через который барботировала CF4 газообразная плазма. Давления пара различного вида сырья, а также температура барботера определяют эффективность испарения и, следовательно, расход сырья, подаваемого в плазму.
Плазменный реактор 12 работал при нормальных условиях запуска в течение ориентировочно 5 минут, после чего начали пропускать CF4 через жидкое сырье в барботере при давлении в барботере 130 кПа (абс). Затем CF4, насыщенный парами сырья, подавали в плазменную горелку при давлении 10 кПа (абс). Производили регулировку тока плазмы для достижения желательной энтальпии. Почти все прогоны начинали при энтальпии около 6,4 кВтч/кг газообразной плазмы, которая через час снижалась ориентировочно до 4 кВтч/кг газообразной плазмы. Расход сырья, напряжение и ток плазматрона, температуру сырья, температуру воды охлаждения и давления реактора постоянно измеряли и регистрировали. GC образцы отбирали при условиях стабильного равновесия для отображения каждого прогона.
В Таблице 3 показаны рабочие условия для различных прогонов, расположенные в соответствии с уменьшающимся молекулярным весом (mw) жидкого сырья. Некоторые времена прогона были короче, чем другие, например прогоны с жидким сырьем С5 и C6, по причине их более высокой скорости испарения и ограниченной емкости барботера. В некоторых случаях температуру барботера изменяли для исследования воздействия на выход более высокой скорости испарения и, следовательно, скорости подачи в плазму.
В Таблице 4 показаны относительные выходы продукта вместе с энтальпиями плазмы на двух уровнях (в двух местах), а именно у выпуска горелки и непосредственно выше по течению относительно зонда тушения. Обычно наблюдали, что при одинаковых условиях системы (напряжение (В) ток (А), массовый расход CF4, температура барботера) энтальпия уменьшается при уменьшении молекулярного веса ('mw') жидкости. Это вызвано увеличением количества пара, присутствующего в газовом потоке для образцов с более высокими давлениями пара, что увеличивает полный массовый расход через горелку. Эффективность горелки зависит от энергии, которая теряется внутри горелки за счет радиации (испускания). В аналитических результатах указаны только самые существенные продукты. Другие продукты, такие как С3F8, C4F6, С4F10, составляют только ориентировочно 1-2% всех газообразных продуктов. Вообще говоря, при температурах барботера от окружающей температуры до ориентировочно 40°С жидкости с малым молекулярным весом (C5F12 и C6F16) дают лучший выход TFE. Основной причиной этого является их более высокая скорость испарения (подачи) при той же скорости подачи CF4 газообразной плазмы.
В Таблице 5 суммирован баланс массы, рассчитанный для каждого прогона. Выпускной поток процесса не измеряли, однако в связи с тем, что в продукте нет следов конденсируемых материалов, можно предположить, что 100% сырья преобразовано в газообразные продукты, На основании потребления (расхода) CF4 произвели расчет разности расхода CF4 на входе и выходе. Однако в колонке баланса углерода указано, что почти во всех прогонах имеется добавка дополнительного углерода, вероятно из графитовой облицовки внутри реактора. Это явление более выражено при высоких энтальпиях, чем при более низких ее значениях.
Важным аспектом процесса конверсии является потребление CF4. Во всех прогонах, кроме последнего, имеется потребление CF4. Потребление CF4 также больше при высоких энтальпиях, чем при более низких энтальпиях. Наоборот, в прогоне 7 (C5F12) содержание CF4 в газообразных продуктах выше, чем в первоначально подводимой плазме. Возможное объяснение этого состоит в том, что CF4 образуется как промежуточный материал в начальном процессе крекинга по меньшей мере для некоторых из указанных жидкостей, причем скорость образования CF4 в таком случае (малая длина углеродной цепи) превышает ее потребление.
Поверхностно представляется, что высокая энтальпия является полезной для производства TFE, причем феномен усиливается для жидкостей с более высоким молекулярным весом. Однако более внимательное изучение показывает, что это связано также с более высоким потреблением CF4, а также с использованием углерода за счет эрозии графитной облицовки. Эти результаты показывают, что энергия расходуется скорее на преобразование ценной газообразной плазмы (CF4) в TFE вместо конверсии жидкого подаваемого сырья. Другой недостаток высокой энтальпии связан с эрозией анода в плазматроне, что далее описано более подробно.
В отличие от этого, секции прогонов низкой энтальпии (первый ряд в каждом прогоне, Таблица 4) четко показывают, что скорость выхода TFE главным образом пропорциональна скорости подачи жидкого фторуглерода. Любые расхождения могут быть отнесены на счет вариации скоростей потребления CF4. Более того, потребление CF4 является относительно низким при ориентировочно 0,5 кг/час, за исключением прогона 7, уже упомянутого здесь ранее, где оно к удивлению было отрицательным. Так как CF4 представляет собой ценные продукт, который использован здесь в качестве газообразной плазмы, то есть как источник теплоты, то в идеальном случае он не должен участвовать в производстве желательных газов, а скорее должен рециркулировать в цикле процесса. Поэтому результаты прогона 7 являются не только неожиданными, но и весьма обнадеживающими, так как они означают, что жидкие фторуглероды с низким молекулярным весом, такие как C5F12, могут быть использованы в качестве дополнительного источника CF4 и могут быть введены при правильно выбранной пропорции в любой прогон для установления самоподдерживающейся конверсии фторутлеродных материалов в плазменном реакторе, что позволяет снизить стоимость исходных материалов (сырья).
Скорость производства TFE кажется пропорциональной скорости подачи жидкого фторуглерода, вне зависимости от природы (молекулярного веса) жидкости, а так как скорость подачи сырья (пара) несомненно варьирует пропорционально давлению пара конкретного преобразуемого сырья, то можно полагать, что производительности при использовании сырья с высоким молекулярным весом могут быть повышены за счет повышения температуры жидкого сырья в камере барботера выше верхнего предела 40°С в данных прогонах. Последующие прогоны при таких высоких температурах и при более продолжительном времени (не показано) являются обнадеживающими.
Визуальный осмотр реактора после времени прогона до 4 часов показывает, что нигде в системе нет существенного осадка. Кажется, что графитовая обшивка внутри реактора служит в качестве потребляемого источника углерода, однако существует высокая вероятность того, что первоначальная эрозия была вызвана механическим износом за счет газа с высокой скоростью. Поэтому при длительных прогонах возможно сокращение эрозии до такого уровня, при котором масса графита будет оставаться практически постоянной.
Ни в одном из прогонов не происходит блокировка ни в зонде тушения, ни в фильтрах, которая обычно бывает при подаче необработанного углерода в такой реактор (прогоны не показаны). Аналогично, в ходе ряда предварительных прогонов (также не показаны) нарастание углерода от углеродной вставки в катоде вызывает электрическое короткое замыкание между катодом и анодом. Это более выражено при длительных прогонах, особенно при высоких значениях энтальпии. Однако в ходе данных прогонов не наблюдали существенного нарастания или осаждения в любой форме в плазматроне.
Очевидно, что введение паровой фазы жидкого сырья в плазму является выгодным и приводит к получению хороших результатов при малых эксплуатационных расходах. Более того, можно контролировать относительный выход продуктов за счет регулировки параметров процесса или состава питающей смеси, или того и другого.
Можно полагать, что способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет произвести конверсию любого содержащего фтор или углерод химиката или вещества, которое не является непосредственно используемым, в том числе фторуглеродного соединения, которое имеет пять или более атомов углерода, в полезные продукты, такие как TFE, при помощи пиролиза при высокой температуре. В частности, указанный способ позволяет провести конверсию жидких фторуглеродных побочных продуктов в полезные и ценные газообразные продукты, содержащие фтор.
Figure 00000002
Figure 00000004

Claims (20)

1. Способ обработки фторуглеродного сырья, который предусматривает генерирование в зоне высокой температуры электрической дуги между по меньшей мере одним катодом и по меньшей мере одним анодом; генерирование в зоне высокой температуры и при помощи электрической дуги и газообразной плазмы термической плазмы, имеющей хвостовой факел; предоставление возможности образования из фторуглеродного сырья, которое содержит по меньшей мере одно фторуглеродное соединение, химически активной термической смеси с хвостовым факелом термической плазмы, с фторуглеродным соединением, которое диссоциирует с образованием по меньшей мере одного предшественника фторуглерода или химически активных разновидностей, имеющих меньше атомов углерода, чем фторуглеродное соединение; и охлаждение химически активной термической смеси для образования из предшественника фторуглерода или химически активных разновидностей по меньшей мере одного более желательного фторуглеродного продукта.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газообразная плазма представляет собой инертный газ, который используют только в качестве источника теплоты и для поддержания плазмы, причем он не вступает в реакцию с предшественником фторуглерода или с химически активными разновидностями.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что газообразная плазма представляет собой химически активный газ, который в термической плазме и, следовательно, в химически активной термической смеси диссоциирует с образованием содержащих фтор разновидностей и содержащих углерод разновидностей, которые при охлаждении химически активной термической смеси вступают в реакцию с предшественником фторуглерода или с химически активными разновидностями для образования указанного фторуглеродного продукта.
4. Способ по одному из пп.1-3, в котором фторуглеродное соединение имеет пять или более атомов углерода, причем предшественник фторуглерода или химически активные разновидности имеют менее пяти атомов углерода, а фторуглеродный продукт, который содержит по меньшей мере одно фторуглеродное соединение, также имеет менее пяти атомов углерода.
5. Способ по одному из пп.1-4, в котором сырье представляет собой не используемый непосредственно фторуглеродный продукт, который содержит два или больше фторуглеродных соединений, причем одно соединение присутствует в продукте как основной компонент так, что оно образует большую часть продукта.
6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что фторуглеродное сырье имеет жидкую форму и его вводят в хвостовой факел плазмы, причем газообразную плазму подают в зону высокой температуры.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что сырье вводят в хвостовой факел плазмы за счет подачи сырья по оси в хвостовой факел плазмы в направлении, противоположном направлению перемещения хвостового факела плазмы.
8. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что фторуглеродное сырье имеет паровую форму и его вводят в зону высокой температуры совместно с газообразной плазмой.
9. Способ по одному из пп.6-8, отличающийся тем, что катод и анод представляют собой электроды плазменной горелки или плазматрона, возбуждаемых при помощи источника питания, причем хвостовой факел образуется на выпуске горелки или плазматрона.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что генерирование термической плазмы, диссоциацию фторуглеродного соединения и охлаждение химически активной термической смеси проводят в плазменном реакторе, который имеет реакционную камеру и на котором смонтированы плазменная горелка или плазматрон, причем плазменная горелка или плазматрон расположены у верхнего конца реакционной камеры и имеют горение в направлении вниз таким образом, что хвостовой факел плазмы входит в направлении вниз в реакционную камеру, при этом плазменная горелка или плазматрон содержит единственный охлаждаемый водой термокатод и батарею, которая содержит до трех охлаждаемых водой анодов, причем дуга образуется между катодом и анодами.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что зона высокой температуры предусмотрена в области вокруг дуги, в непосредственной близости от дуги и в самой дуге плазменной горелки или плазматрона, и/или в области непосредственно ниже плазменной горелки или плазматрона, внутри участка или области расширения реакционной камеры реактора.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что расширение хвостового факела термической плазмы, диссоциация фторуглеродного соединения и охлаждение химически активной термической смеси происходят в реакционной камере, причем расширение хвостового факела термической плазмы и диссоциация фторуглеродного соединения осуществляются в первой зоне реакционной камеры, а охлаждение химически активной термической смеси осуществляется во второй зоне реакционной камеры, при этом плазматрон смонтирован на реакторе рядом с первой зоной реакционной камеры, чтобы генерирование плазмы и расширение хвостового факела могли быть осуществлены в первой зоне реакционной камеры.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что подачу газообразной плазмы в зону высокой температуры осуществляют путем вдувания газообразной плазмы между анодом и катодом таким образом, что образуется вихрь термической плазмы в плазменной горелке или плазматроне.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительная газообразная плазма вводится между последовательными анодами для поддержания вихря через первую зону реакционной камеры.
15. Способ по одному из пп.12-14, отличающийся тем, что охлаждение второй зоны реакционной камеры осуществляют при помощи самоочищающегося зонда тушения.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что самоочищающийся зонд тушения содержит внешний цилиндрический компонент, смонтированный на реакторе, имеющий центральный проход и приспособленный для охлаждения горячего газа или химически активной термической смеси, проходящих через проход; множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих внутрь из внешнего компонента в проход; внутренний цилиндрический компонент, установленный с зазором внутри внешнего компонента, причем внутренний компонент также приспособлен для охлаждения горячего газа или химически активной термической смеси, проходящих через периферический зазор между компонентами; множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих наружу из внутреннего компонента в проход, причем эти зубцы или скребки расположены в шахматном порядке по отношению к зубцам или скребкам на внешнем компоненте; и средство привода для приведения одного цилиндрического компонента в колебания относительно другого цилиндрического компонента.
17. Зонд тушения, который содержит внешний цилиндрический компонент, имеющий центральный проход и приспособленный для охлаждения горячего газа, проходящего через проход; множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих внутрь из внешнего компонента в проход; внутренний цилиндрический компонент, установленный с зазором внутри внешнего компонента, причем внутренний компонент также приспособлен для охлаждения горячего газа, проходящего через периферический зазор между компонентами; множество размещенных с промежутками по окружности удлиненных зубцов или скребков, выступающих наружу из внутреннего компонента в проход, причем эти зубцы или скребки расположены в шахматном порядке по отношению к зубцам или скребкам на внешнем компоненте; и средство привода для приведения одного цилиндрического компонента в колебания относительно другого цилиндрического компонента.
18. Зонд тушения по п.17, отличающийся тем, что внутренний компонент расположен по центру внутри внешнего компонента; и/или во внутреннем и внешнем компонентах предусмотрено одинаковое число зубцов или скребков; и/или зубцы или скребки установлены на одинаковом расстоянии друг от друга на своих компонентах; и/или зубцы или скребки идут параллельно друг другу.
19. Зонд тушения по п.17 или 18, отличающийся тем, что внутренний и внешний компоненты являются полыми и/или имеют каналы для пропускания через них жидкости для охлаждения, для того чтобы охлаждать или тушить горячий газ.
20. Зонд тушения по одному из пп.17-19, отличающийся тем, что средство привода содержит подпружиненный рычаг с приводом от поршня, соединенный с одним из цилиндрических компонентов.
RU2002122393/04A 2000-02-10 2001-02-09 Способ обработки фторуглеродного сырья и используемый в нем зонд тушения RU2254320C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18150800P 2000-02-10 2000-02-10
US60/181,508 2000-02-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002122393A RU2002122393A (ru) 2004-01-10
RU2254320C2 true RU2254320C2 (ru) 2005-06-20

Family

ID=22664563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002122393/04A RU2254320C2 (ru) 2000-02-10 2001-02-09 Способ обработки фторуглеродного сырья и используемый в нем зонд тушения

Country Status (14)

Country Link
US (1) US7166198B2 (ru)
EP (1) EP1254095B1 (ru)
JP (1) JP4643105B2 (ru)
KR (1) KR100808978B1 (ru)
CN (1) CN1213973C (ru)
AU (2) AU2001236913B2 (ru)
BR (1) BR0108217A (ru)
CA (1) CA2399138C (ru)
DE (1) DE60140516D1 (ru)
MX (1) MXPA02007655A (ru)
PL (1) PL201719B1 (ru)
RU (1) RU2254320C2 (ru)
WO (1) WO2001058841A1 (ru)
ZA (1) ZA200205682B (ru)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1263702B1 (en) * 2000-02-10 2009-08-26 South African Nuclear Energy Corporation Limited Treatment of fluorocarbon feedstocks
US6919015B2 (en) * 2002-12-16 2005-07-19 3M Innovative Properties Company Process for manufacturing fluoroolefins
JP5628472B2 (ja) * 2004-04-19 2014-11-19 エスディーシーマテリアルズ， インコーポレイテッド 気相合成による高スループットの材料発見方法
GB0416385D0 (en) * 2004-07-22 2004-08-25 Boc Group Plc Gas abatement
WO2006042109A2 (en) 2004-10-08 2006-04-20 Sdc Materials, Llc An apparatus for and method of sampling and collecting powders flowing in a gas stream
WO2008140786A1 (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Sdc Materials, Inc. Method and apparatus for making uniform and ultrasmall nanoparticles
US8575059B1 (en) 2007-10-15 2013-11-05 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play metal compound catalysts
USD627900S1 (en) 2008-05-07 2010-11-23 SDCmaterials, Inc. Glove box
US8652992B2 (en) * 2009-12-15 2014-02-18 SDCmaterials, Inc. Pinning and affixing nano-active material
US20110144382A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for fine chemical and pharmaceutical applications
US9126191B2 (en) 2009-12-15 2015-09-08 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for automotive applications
US8545652B1 (en) 2009-12-15 2013-10-01 SDCmaterials, Inc. Impact resistant material
US9039916B1 (en) 2009-12-15 2015-05-26 SDCmaterials, Inc. In situ oxide removal, dispersal and drying for copper copper-oxide
US9149797B2 (en) * 2009-12-15 2015-10-06 SDCmaterials, Inc. Catalyst production method and system
US8803025B2 (en) 2009-12-15 2014-08-12 SDCmaterials, Inc. Non-plugging D.C. plasma gun
US8557727B2 (en) * 2009-12-15 2013-10-15 SDCmaterials, Inc. Method of forming a catalyst with inhibited mobility of nano-active material
US8470112B1 (en) 2009-12-15 2013-06-25 SDCmaterials, Inc. Workflow for novel composite materials
GB201010958D0 (en) 2010-06-30 2010-08-11 3M Innovative Properties Co Process for manufacturing perfluoroolefins by pyrolysis of perfluorocarbons in the presence of hydrogen
CN102125818B (zh) * 2010-12-31 2013-12-11 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 用等离子体制取高温、富含活性粒子水蒸汽的方法及装置
US8669202B2 (en) 2011-02-23 2014-03-11 SDCmaterials, Inc. Wet chemical and plasma methods of forming stable PtPd catalysts
JP2014524352A (ja) 2011-08-19 2014-09-22 エスディーシーマテリアルズ， インコーポレイテッド 触媒作用および触媒コンバータに使用するための被覆基材ならびにウォッシュコート組成物で基材を被覆する方法
US9156025B2 (en) 2012-11-21 2015-10-13 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9511352B2 (en) 2012-11-21 2016-12-06 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
WO2015013545A1 (en) 2013-07-25 2015-01-29 SDCmaterials, Inc. Washcoats and coated substrates for catalytic converters
CA2926135A1 (en) 2013-10-22 2015-04-30 SDCmaterials, Inc. Compositions of lean nox trap
JP2016536120A (ja) 2013-10-22 2016-11-24 エスディーシーマテリアルズ， インコーポレイテッド ヘビーデューティディーゼルの燃焼機関のための触媒デザイン
WO2015143225A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 SDCmaterials, Inc. Compositions for passive nox adsorption (pna) systems
JPWO2022255120A1 (ru) * 2021-05-31 2022-12-08
WO2023182304A1 (ja) * 2022-03-24 2023-09-28 日本ゼオン株式会社 フッ化炭化水素の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076760A (en) * 1970-06-24 1978-02-28 Hoechst Aktiengesellschaft Process for the preparation of fluorocarbon waxes
CA943973A (en) * 1970-06-24 1974-03-19 Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft Vormals Meister Lucius And Bruning Process for the preparation of perfluorated compounds
JPS5684754A (en) * 1979-12-14 1981-07-10 Denki Kagaku Kogyo Kk Cooler for carbon black and the like
DE3739994A1 (de) 1987-11-25 1989-06-08 Linde Ag Verfahren zum fluorieren von kunststoffgegenstaenden
US5008511C1 (en) * 1990-06-26 2001-03-20 Univ British Columbia Plasma torch with axial reactant feed
CA2091665C (en) * 1992-04-07 2003-01-07 Peter George Tsantrizos Process for the synthesis of fullerenes
CA2118081C (en) * 1993-10-14 2006-10-03 Jacobus Swanepoel Production of fluorocarbon compounds
DE19518208C2 (de) 1994-05-20 2000-05-25 Steinbeis Transferzentrum Raum Anlage zum thermischen Behandeln von Stoffen
GB9704077D0 (en) * 1996-03-15 1997-04-16 British Nuclear Fuels Plc Improvements in and relating to processing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002122393A (ru) 2004-01-10
CN1213973C (zh) 2005-08-10
CA2399138C (en) 2009-12-01
PL357816A1 (en) 2004-07-26
MXPA02007655A (es) 2004-08-23
US7166198B2 (en) 2007-01-23
JP4643105B2 (ja) 2011-03-02
KR100808978B1 (ko) 2008-03-03
CN1416412A (zh) 2003-05-07
AU3691301A (en) 2001-08-20
EP1254095A1 (en) 2002-11-06
WO2001058841A1 (en) 2001-08-16
JP2003535671A (ja) 2003-12-02
EP1254095B1 (en) 2009-11-18
DE60140516D1 (de) 2009-12-31
PL201719B1 (pl) 2009-05-29
WO2001058841A9 (en) 2002-10-31
KR20020086903A (ko) 2002-11-20
US20040094399A1 (en) 2004-05-20
EP1254095A4 (en) 2003-05-28
ZA200205682B (en) 2003-12-31
BR0108217A (pt) 2004-01-06
CA2399138A1 (en) 2001-08-16
AU2001236913B2 (en) 2005-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2254320C2 (ru) Способ обработки фторуглеродного сырья и используемый в нем зонд тушения
AU2001236913A1 (en) Treatment of fluorocarbon feedstocks
US5611896A (en) Production of fluorocarbon compounds
AU2013243039B2 (en) Method and device for production of acetylene using plasma technology
RU2262501C2 (ru) Способ и устройство для обработки твердого порошкового фторполимера и используемый в них зонд гашения плазменного реактора
US4973773A (en) Production of tetrafluoroethylene
US20130197281A1 (en) Process for manufacturing perfluoroolefins by pyrolysis of perfluorocarbons in the presence of hydrogen
AU2001233994A1 (en) Treatment of fluorocarbon feedstocks
RU2267352C2 (ru) Способ обработки фторуглеродного сырья
JP2004216231A (ja) 高周波プラズマによる化合物分解方法および化合物分解装置
CA2163557C (en) Aqueous submersion pyrolyzation of fluoroform

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120210