RU2286867C1 - Method for treatment of surfaces - Google Patents

Method for treatment of surfaces Download PDF

Info

Publication number
RU2286867C1
RU2286867C1 RU2005114323/12A RU2005114323A RU2286867C1 RU 2286867 C1 RU2286867 C1 RU 2286867C1 RU 2005114323/12 A RU2005114323/12 A RU 2005114323/12A RU 2005114323 A RU2005114323 A RU 2005114323A RU 2286867 C1 RU2286867 C1 RU 2286867C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
working fluid
carbon
hydrogen peroxide
mixed liquid
Prior art date
Application number
RU2005114323/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Семенович Тверской (RU)
Владимир Семенович Тверской
Алексей Владимирович Тверской (RU)
Алексей Владимирович Тверской
Original Assignee
Ооо "Плазариум"
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 Ооо "Плазариум" filed Critical Ооо "Плазариум"
Priority to RU2005114323/12A priority Critical patent/RU2286867C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2286867C1 publication Critical patent/RU2286867C1/en

Links

Abstract

FIELD: surface treatment processes.
SUBSTANCE: method involves using mixed working fluid for treatment of surfaces, said working fluid containing combustible and oxidizer, with carbon-containing fuel being used as combustible and aqueous solution of hydrogen peroxide being used as oxidizer.
EFFECT: increased efficiency in treatment of surfaces owing to producing of plasma flow enriched in reducing gases as a result of plasmochemical conversion of mixed working fluid vapors.
7 cl

Description

Изобретение относится к способу обработки поверхностей, в частности для выжигания сухой краски на металлических бочках.The invention relates to a method for surface treatment, in particular for burning dry paint on metal barrels.

Известен способ обработки поверхностей, заключающийся в подаче в рабочий орган смесевого жидкого рабочего тела, его испарении, подаче паров в разрядную камеру, нагреве паров в электрическом дуговом разряде с самостоятельным подводом электрического тока, получении плазменной струи, обогащенной газами-восстановителями, и последующем нагреве обрабатываемых поверхностей плазменной струей (Патент RU №2103129, 27.01.1998 - аналог и прототип).A known method of surface treatment, which consists in supplying a mixed liquid working fluid to the working body, its evaporation, supplying vapor to the discharge chamber, heating the vapor in an electric arc discharge with an independent supply of electric current, obtaining a plasma jet enriched in reducing gases, and subsequent heating of the processed surfaces with a plasma jet (Patent RU No. 2103129, 01/27/1998 - analogue and prototype).

Недостатком известного способа является низкая эффективность обработки из-за того, что плазменная струя недостаточно обогащена газами-восстановителями.The disadvantage of this method is the low processing efficiency due to the fact that the plasma jet is not sufficiently enriched with reducing gases.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности обработки за счет получения плазменной струи, обогащенной газами-восстановителями в результате плазмохимического превращения паров смесевого жидкого рабочего тела.The technical result of the invention is to increase the processing efficiency by obtaining a plasma jet enriched in reducing gases as a result of plasma-chemical conversion of the vapor of a mixed liquid working fluid.

Достигается это тем, что смесевое жидкое рабочее тело включает горючее и окислитель, причем в качестве горючего используют углеродсодержащее топливо, а в качестве окислителя - водный раствор пероксида водорода при следующих соотношениях компонентов (мас.%):This is achieved by the fact that the mixed liquid working fluid includes fuel and an oxidizing agent, with carbon-containing fuel being used as the fuel, and an aqueous solution of hydrogen peroxide as the oxidizing agent in the following component ratios (wt.%):

углеродсодержащее топливоcarbon fuel 10÷6010 ÷ 60 водный раствор пероксида водородаaqueous solution of hydrogen peroxide остальное до 100the rest is up to 100

при этом подачу паров смесевого жидкого рабочего тела осуществляют из условия потери пероксидом водорода термохимической стабильности до входа в разрядную камеру, а при нагреве паров осуществляют изменение тока в дуге и напряжения на дуге для обеспечения возможности регулирования плазмохимических процессов в соответствии с зависимостьюin this case, the vapor of the mixed liquid working fluid is supplied from the condition that hydrogen peroxide loses thermochemical stability before entering the discharge chamber, and when the vapors are heated, the current in the arc and the voltage across the arc are changed to allow the plasma-chemical processes to be controlled in accordance with the dependence

W/Q=1,5÷9,7 кВт•ч/л,W / Q = 1.5 ÷ 9.7 kW • h / l,

где W - среднее значение мощности, вносимой в электрическую дугу, кВт, Q - объемный расход смесевого жидкого рабочего тела, л/ч.where W is the average value of the power introduced into the electric arc, kW, Q is the volumetric flow rate of the mixed liquid working fluid, l / h.

Также достигается это тем, что концентрация водного раствора пероксида водорода составляет 0,1÷65 мас.%.This is also achieved by the fact that the concentration of an aqueous solution of hydrogen peroxide is 0.1 ÷ 65 wt.%.

Также достигается это тем, что в качестве компонентов углеродсодержащего топлива используют вещества с фракционным составом, имеющим начало кипения не ниже 50°С и конец кипения - не выше 120°С.This is also achieved by the fact that as components of carbon-containing fuel, substances with a fractional composition having a boiling point of not lower than 50 ° C and a boiling end of not higher than 120 ° C are used.

Также достигается это тем, что в качестве углеродсодержащего топлива используют топливо на основе группы продуктов, включающих бензол и нефтяные растворители.This is also achieved by the fact that, as a carbon-containing fuel, fuel is used based on a group of products including benzene and petroleum solvents.

Также достигается это тем, что в качестве углеродсодержащего топлива используют топливо из класса кислородсодержащих соединений углеводородов, предпочтительно на основе группы продуктов, включающих одноатомные спирты, алифатические предельные кетоны и их смеси.This is also achieved by the fact that, as a carbon-containing fuel, fuel is used from the class of oxygen-containing hydrocarbon compounds, preferably based on a group of products including monohydric alcohols, aliphatic saturated ketones and mixtures thereof.

В качестве рабочего органа используют горелку.As a working body use a burner.

Способ обработки поверхностей поясняется следующими примерами.The surface treatment method is illustrated by the following examples.

Пример 1. В рабочий орган подают смесевое жидкое рабочее тело, которое включает горючее и окислитель. В качестве горючего используют углеродсодержащее топливо из группы нефтяных растворителей, например Нефрас С2-80/120. В качестве окислителя используют водный раствор пероксида водорода с концентрацией 0,1 мас.%.Example 1. In the working body serves a mixed liquid working fluid, which includes fuel and an oxidizing agent. The fuel used is carbon-containing fuel from the group of petroleum solvents, for example Nefras C2-80 / 120. As an oxidizing agent, an aqueous solution of hydrogen peroxide with a concentration of 0.1 wt.% Is used.

Берут следующее соотношение компонентов (мас.%):Take the following ratio of components (wt.%):

Нефтяной растворитель Нефрас С2-80/120Oil solvent Nefras C2-80 / 120 1010 водный раствор пероксида водородаaqueous solution of hydrogen peroxide остальное до 100the rest is up to 100

Смесевое жидкое рабочее тело образуют в виде эмульсии высокой дисперсности известными способами посредством гомогенизатора как без использования стабилизирующих агентов, так и с использованием стабилизаторов.A mixed liquid working fluid is formed in the form of an emulsion of high dispersion by known methods by means of a homogenizer, both without the use of stabilizing agents or with the use of stabilizers.

В качестве рабочего органа может быть использована горелка, в которой нагрев паров смесевого жидкого рабочего тела осуществляют в электрическом дуговом разряде с самостоятельным подводом электрического тока с обеспечением потери пероксидом водорода термохимической стабильности до входа в разрядную камеру. При нагреве паров осуществляют изменение тока в дуге и напряжения на дуге для регулирования плазмохимических процессов в соответствии с зависимостью W/Q=1,5÷9,7 кВт•ч/л, где W - среднее значение мощности, вносимой в электрическую дугу, кВт, Q - объемный расход смесевого жидкого рабочего тела, л/ч.As a working body, a torch can be used in which the vapor of a mixed liquid working fluid is heated in an electric arc discharge with an independent supply of electric current, ensuring the loss of thermochemical stability by hydrogen peroxide before entering the discharge chamber. When the vapors are heated, the current in the arc and the voltage on the arc are changed to control the plasma-chemical processes in accordance with the dependence W / Q = 1.5 ÷ 9.7 kW • h / l, where W is the average value of the power introduced into the electric arc, kW , Q is the volumetric flow rate of the mixed liquid working fluid, l / h.

Полученную плазменную струю направляют на обрабатываемую поверхность. Обработку поверхности осуществляют восстановительной зоной плазменной струи.The resulting plasma jet is directed to the surface to be treated. Surface treatment is carried out by the recovery zone of the plasma jet.

Пример 2. В рабочий орган подают смесевое жидкое рабочее тело, которое включает горючее и окислитель. В качестве горючего используют углеродсодержащее топливо из группы нефтяных растворителей, например Нефрас С2-80/120. В качестве окислителя используют водный раствор пероксида водорода с концентрацией 65 мас.%.Example 2. In the working body serves a mixed liquid working fluid, which includes fuel and an oxidizing agent. The fuel used is carbon-containing fuel from the group of petroleum solvents, for example Nefras C2-80 / 120. An aqueous solution of hydrogen peroxide with a concentration of 65 wt.% Is used as an oxidizing agent.

Берут следующее соотношение компонентов (мас.%):Take the following ratio of components (wt.%):

Нефтяной растворитель Нефрас С2-80/120Oil solvent Nefras C2-80 / 120 6060 водный раствор пероксида водородаaqueous solution of hydrogen peroxide остальное до 100the rest is up to 100

Смесевое жидкое рабочее тело образуют в виде эмульсии высокой дисперсности известными способами посредством гомогенизатора как без использования стабилизирующих агентов, так и с использованием стабилизаторов.A mixed liquid working fluid is formed in the form of an emulsion of high dispersion by known methods by means of a homogenizer, both without the use of stabilizing agents or with the use of stabilizers.

В качестве рабочего органа может быть использована горелка, в которой нагрев паров смесевого жидкого рабочего тела осуществляют в электрическом дуговом разряде с самостоятельным подводом электрического тока с обеспечением потери пероксидом водорода термохимической стабильности до входа в разрядную камеру. При нагреве паров осуществляют изменение тока в дуге и напряжения на дуге для регулирования плазмохимических процессов в соответствии с зависимостью W/Q=1,5÷9,7 кВт•ч/л, где W - среднее значение мощности, вносимой в электрическую дугу, кВт, Q - объемный расход смесевого жидкого рабочего тела, л/ч.As a working body, a torch can be used in which the vapor of a mixed liquid working fluid is heated in an electric arc discharge with an independent supply of electric current, ensuring the loss of thermochemical stability by hydrogen peroxide before entering the discharge chamber. When the vapors are heated, the current in the arc and the voltage on the arc are changed to control the plasma-chemical processes in accordance with the dependence W / Q = 1.5 ÷ 9.7 kW • h / l, where W is the average value of the power introduced into the electric arc, kW , Q is the volumetric flow rate of the mixed liquid working fluid, l / h.

Полученную плазменную струю направляют на обрабатываемую поверхность. Обработку поверхности осуществляют восстановительной зоной плазменной струи.The resulting plasma jet is directed to the surface to be treated. Surface treatment is carried out by the recovery zone of the plasma jet.

Пример 3. В рабочий орган подают смесевое жидкое рабочее тело, которое включает горючее и окислитель. В качестве горючего используют этанол - углеродсодержащее топливо из класса кислородсодержащих соединений углеводородов из группы одноатомных спиртов. В качестве окислителя используют водный раствор пероксида водорода с концентрацией 10 мас.%.Example 3. In the working body serves a mixed liquid working fluid, which includes fuel and an oxidizing agent. Ethanol, a carbon-containing fuel from the class of oxygen-containing hydrocarbon compounds from the group of monohydric alcohols, is used as fuel. As an oxidizing agent, an aqueous solution of hydrogen peroxide with a concentration of 10 wt.% Is used.

Берут следующее соотношение компонентов (мас.%):Take the following ratio of components (wt.%):

этанолethanol 5555 водный раствор пероксида водородаaqueous solution of hydrogen peroxide остальное до 100the rest is up to 100

Смесевое жидкое рабочее тело образуют в виде смеси этанола и водного раствора пероксида водорода.A mixed liquid working fluid is formed as a mixture of ethanol and an aqueous solution of hydrogen peroxide.

В качестве рабочего органа может быть использована горелка, в которой нагрев паров смесевого жидкого рабочего тела осуществляют в электрическом дуговом разряде с самостоятельным подводом электрического тока с обеспечением потери пероксидом водорода термохимической стабильности до входа в разрядную камеру. При нагреве паров осуществляют изменение тока в дуге и напряжения на дуге для регулирования плазмохимических процессов в соответствии с зависимостью W/Q=1,5÷9,7 кВт•ч/л, где W - среднее значение мощности, вносимой в электрическую дугу, кВт, Q - объемный расход смесевого жидкого рабочего тела, л/ч.As a working body, a torch can be used in which the vapor of a mixed liquid working fluid is heated in an electric arc discharge with an independent supply of electric current, ensuring the loss of thermochemical stability by hydrogen peroxide before entering the discharge chamber. When the vapors are heated, the current in the arc and the voltage on the arc are changed to control the plasma-chemical processes in accordance with the dependence W / Q = 1.5 ÷ 9.7 kW • h / l, where W is the average value of the power introduced into the electric arc, kW , Q is the volumetric flow rate of the mixed liquid working fluid, l / h.

Полученную плазменную струю направляют на обрабатываемую поверхность. Обработку поверхности осуществляют восстановительной зоной плазменной струи.The resulting plasma jet is directed to the surface to be treated. Surface treatment is carried out by the recovery zone of the plasma jet.

Таким образом, изобретение повышает эффективность обработки поверхностей.Thus, the invention improves the efficiency of surface treatment.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Изобретение может быть использовано при обработке поверхностей материалов плазменной струей, а также для безокислительной резки, пайки, сварки или нагрева металлов в ремонтных мастерских и машиностроении при монтаже металлоконструкций.The invention can be used in the treatment of surfaces of materials by a plasma jet, as well as for non-oxidative cutting, soldering, welding or heating of metals in repair shops and mechanical engineering during the installation of metal structures.

Claims (6)

1. Способ обработки поверхностей, заключающийся в подаче в рабочий орган смесевого жидкого рабочего тела, его испарении, подаче паров в разрядную камеру, нагреве паров в электрическом дуговом разряде с самостоятельным подводом электрического тока, получении плазменной струи, обогащенной газами-восстановителями, и последующем нагреве обрабатываемых поверхностей плазменной струей, отличающийся тем, что смесевое жидкое рабочее тело включает горючее и окислитель, причем в качестве горючего используют углеродсодержащее топливо, а в качестве окислителя - водный раствор пероксида водорода при следующих соотношениях компонентов, мас.%:1. The method of surface treatment, which consists in supplying a mixed liquid working fluid to the working body, evaporating it, supplying vapor to the discharge chamber, heating the vapor in an electric arc discharge with an independent supply of electric current, obtaining a plasma jet enriched with reducing gases, and subsequent heating the surfaces to be treated with a plasma jet, characterized in that the mixed liquid working fluid includes fuel and an oxidizing agent, moreover, carbon-containing fuel is used as fuel, and as a ve oxidizer - an aqueous solution of hydrogen peroxide in the following ratios of components, wt.%: Углеродсодержащее топливоCarbon fuel 10÷60,10 ÷ 60, Водный раствор пероксида водородаAqueous solution of hydrogen peroxide Остальное до 100The rest is up to 100
при этом подачу паров смесевого жидкого рабочего тела осуществляют из условия потери пероксидом водорода термохимической стабильности до входа в разрядную камеру, а при нагреве паров осуществляют изменение тока в дуге и напряжения на дуге для обеспечения возможности регулирования плазмохимических процессов в соответствии с зависимостью W/Q=1,5÷9,7 кВт·ч/л,in this case, the vapors of the mixed liquid working fluid are supplied from the condition that hydrogen peroxide loses thermochemical stability before entering the discharge chamber, and when the vapors are heated, the current in the arc and the voltage across the arc are changed to allow the plasma-chemical processes to be regulated in accordance with the dependence W / Q = 1 5 ÷ 9.7 kWh / l где W - среднее значение мощности вносимой в электрическую дугу, кВт;where W is the average value of the power introduced into the electric arc, kW; Q - объемный расход смесевого жидкого рабочего тела, л/ч.Q is the volumetric flow rate of the mixed liquid working fluid, l / h.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация водного раствора пероксида водорода составляет 0,1÷65 мас.%.2. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of an aqueous solution of hydrogen peroxide is 0.1 ÷ 65 wt.%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонентов углеродсодержащего топлива используют вещества с фракционным составом, имеющим начало кипения не ниже 50°С и конец кипения - не выше 120°С.3. The method according to claim 1, characterized in that the components of the carbon-containing fuel use substances with a fractional composition having a boiling point of at least 50 ° C and a boiling point of not higher than 120 ° C. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего топлива используют топливо на основе группы продуктов, включающих бензол и нефтяные растворители.4. The method according to claim 1, characterized in that as a carbon-containing fuel, fuel is used based on a group of products including benzene and petroleum solvents. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего топлива используют топливо из класса кислородсодержащих соединений углеводородов, предпочтительно на основе группы продуктов, включающих одноатомные спирты, алифатические предельные кетоны и их смеси.5. The method according to claim 1, characterized in that as a carbon-containing fuel, fuel is used from the class of oxygen-containing hydrocarbon compounds, preferably based on a group of products including monohydric alcohols, aliphatic saturated ketones and mixtures thereof. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего органа используют горелку.6. The method according to claim 1, characterized in that a burner is used as a working body.
RU2005114323/12A 2005-05-13 2005-05-13 Method for treatment of surfaces RU2286867C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114323/12A RU2286867C1 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Method for treatment of surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114323/12A RU2286867C1 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Method for treatment of surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2286867C1 true RU2286867C1 (en) 2006-11-10

Family

ID=37500761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005114323/12A RU2286867C1 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Method for treatment of surfaces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2286867C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАФИТИН Е.Д. Плазменная обработка металлов. - М.: НИИТАвтоПром, 1969, с.22, 23. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7217056B2 (en) Method and apparatus for treating exhaust gas containing target gas in plasma phase
US8900540B2 (en) Oxidation treatment method and oxidation treatment apparatus
RU2286867C1 (en) Method for treatment of surfaces
Němcová et al. Chemical Efficiency of $\hbox {H} _ {2}\hbox {O} _ {2} $ Production and Decomposition of Organic Compounds Under Action of DC Underwater Discharge in Gas Bubbles
RU2286868C1 (en) Method for treatment of surfaces
JP5795323B2 (en) Method and apparatus for treating waste by means of injection into an immersed plasma
TWI726527B (en) A reactor for harmful gas decomposition
JPH0120015B2 (en)
Korolev et al. Plasma-assisted combustion system for incineration of oil slimes
RU2286866C1 (en) Method for treatment of surfaces
JP6422953B2 (en) Process gas abatement apparatus and abatement method
DE69828069T2 (en) Process for plasma arc welding of metals
RU2397848C2 (en) Procedure for plasma-arc metal welding
US10723638B2 (en) Liquid treatment device
JP2002267135A (en) Method for burning and decomposing polybiphenyl chloride and high-temperature incinerator
JPS6256640B2 (en)
RU93720U1 (en) MULTIFUNCTIONAL PORTABLE COMPLEX FOR PLASMA PROCESSING
JP2009068480A (en) Operation method of internal combustion engine by particulate-dispersing emulsion fuel
RU2111098C1 (en) Method for electric-arc plasma welding of metals
Tazmeev et al. High-current gas discharge with a water-solution cathode as a source of plasma flow for gasification of carbon-containing waste
Choi et al. Decomposition of water-insoluble organic waste by water plasma at atmospheric pressure
RU2418662C1 (en) Method of plasma processing of incombustible materials
WO2024070744A1 (en) Carbonyl sulfide production method
CN107931804B (en) Water injection plasma metal cutting method
Burlica et al. Hydrogen and hydrogen peroxide formation in the AC water-spray gliding arc reactor

Legal Events

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

Effective date: 20150514