RU39129U1

RU39129U1 - INSTALLATION FOR OBTAINING FULLERIES-CONTAINING SOOT (OPTIONS)

Info

Publication number: RU39129U1
Application number: RU2004108308/22U
Authority: RU
Inventors: Р.М. Абдугуев; О.С. Алехин; В.И. Герасимов; Г.М. Лосев; К.В. Некрасов; Ю.А. Никонов; Н.А. Чарыков
Original assignee: ООО НПФ "Энергосберегающие технологии"
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2004-07-20

Abstract

Задача, решаемая полезной моделью увеличение продолжительности непрерывного производственного цикла от запуска реактора до очистки реакционной камеры и трубопроводов Поставленная задача по первому варианту решается тем, что установка для получения фуллеренсодержащей сажи включает плазменный реактор в виде герметичной цилиндрической камеры с размещенными по оси камеры двумя графитовыми стержневыми электродами - анодом и катодом, закрепленными в охлаждаемых токоподводах, при этом анод снабжен средством осевого перемещения, реактор снабжен средством для подачи инертного газа и закручивания потока коаксиально оси электродов. Новым является то, что упомянутое средство для подачи инертного газа выполнено с обеспечением возможности подвода инертного газа со стороны катода. Целесообразно средство для подачи инертного газа выполнить в виде патрубка, ориентированного тангенциально к боковой поверхности камеры или в виде сопла, при этом сопло или патрубок обеспечивают закручивание газового потока вдоль боковой стенки камеры. Установка может быть дополнительно снабжена емкостью для сбора шлаков, сообщающейся с нижней частью камеры. Целесообразно также снабдить установку устройством контроля величины зазора между электродами, а средство осевого перемещения анода выполнить с обеспечением возможности регулирования скорости его перемещения с сохранением постоянства зазора между электродами. При этом, что катод может быть снабжен средством перемещения - средством реверсивного вращения относительно оси. Целесообразно токовводы выполнить с обеспечением возможности подключения к ним дополнительно генератора, способного создавать пакеты видеоимпульсов с переменной скважностью в радиочастотном диапазоне, а нижнюю часть камеры дополнительно снабдить электромагнитом, выполненным с обеспечением возможности подключения к нему генератора, способного создавать низкочастотные электрические импульсы. Также целесообразно на камере предусмотреть средства, обеспечивающие возможность подключения к ней генератора, способного создавать модулированные электрические импульсы переменной полярности.The problem solved by the utility model is to increase the duration of the continuous production cycle from starting up the reactor to cleaning the reaction chamber and pipelines. The first variant is solved by the fact that the installation for producing fullerene-containing soot includes a plasma reactor in the form of a sealed cylindrical chamber with two graphite rod electrodes placed along the axis of the chamber - the anode and cathode, mounted in cooled current leads, while the anode is equipped with axial displacement means, the reactor equipped with a means for supplying an inert gas and swirling the flow coaxially with the axis of the electrodes. What is new is that the said means for supplying inert gas is made with the possibility of supplying inert gas from the cathode. It is advisable that the means for supplying an inert gas is made in the form of a nozzle oriented tangentially to the side surface of the chamber or in the form of a nozzle, while the nozzle or nozzle ensures twisting of the gas flow along the side wall of the chamber. The installation can be additionally equipped with a container for collecting slag in communication with the lower part of the chamber. It is also advisable to equip the installation with a device for controlling the size of the gap between the electrodes, and to carry out the axial movement of the anode with the possibility of controlling the speed of its movement while maintaining a constant gap between the electrodes. Moreover, the cathode can be equipped with a means of movement - means of reverse rotation about the axis. It is advisable to make the current leads with the possibility of connecting to them an additional generator capable of creating packets of video pulses with a variable duty cycle in the radio frequency range, and to provide the lower part of the chamber with an electromagnet made to allow the connection of a generator capable of generating low-frequency electric pulses to it. It is also advisable to provide means on the camera that provide the ability to connect to it a generator capable of creating modulated electrical pulses of variable polarity.

Description

Группа полезных моделей относится к средствам производства фуллеренсодержащей сажи путем термомодификации углеродсодержащих материалов.The group of utility models relates to means for the production of fullerene-containing soot by thermal modification of carbon-containing materials.

Фуллерены получают с помощью разнообразных устройств, работа которых основана на применении различных методов (лазерное, резистивное испарение графита, пиролиз нефтепродуктов и др.), однако самыми распространенными остаются установки, основанные на применении электродугового метода испарения графита в буферном инертном газе, например в гелии.Fullerenes are obtained using a variety of devices, the operation of which is based on the application of various methods (laser, resistive evaporation of graphite, pyrolysis of oil products, etc.), however, the most common are installations based on the use of the electric arc method of evaporation of graphite in a buffer inert gas, for example, helium.

Известно устройство для получения фуллеренсодержащей сажи, включающее реакционную камеру, в которой производят электродуговое испарение графитовых стержней [патент US 5227038, МКИ С 01 В 31/00, опубл. 1993.]. Устройство содержит систему циркуляции инертного газа и канал отвода сажи и шлаковA device for producing fullerene-containing soot, including a reaction chamber, in which produce electric arc evaporation of graphite rods [patent US 5227038, MKI C 01 B 31/00, publ. 1993.]. The device comprises an inert gas circulation system and a soot and slag removal channel

Существенным недостатком этого способа является его низкая эффективность, причиной которой являются высокие энергозатраты, кратковременность непрерывного цикла производства сажи, в основном оседающей на стенках реактора, и незначительный количественный выход фуллеренов - следствие стохастичности и, практически, неуправляемости режима.A significant drawback of this method is its low efficiency, the reason for which is high energy consumption, the short duration of the continuous cycle of soot production, which mainly settles on the walls of the reactor, and the insignificant quantitative yield of fullerenes is a consequence of stochasticity and, practically, uncontrollability of the regime.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению (прототипом) является устройство для получения фуллеренсодержащей сажи [Международная заявка WO 02/096800, дата международной публикации - 5.03.2002], включающее плазменный реактор в виде герметичной цилиндрической камеры с размещенными по оси камеры в охлаждаемых токовводах графитовыми стержневыми электродами, один из которых - катод, закреплен неподвижно, а второй - анод, с возможностью осевого поступательного перемещения. Устройство содержит систему циркуляции инертного газа с кольцевым щелевым соплом, размещенным со стороны анода коаксиально электродам, а также средство для улавливания фуллеренсодержащей сажи, снабженное электрофильтром.The closest set of essential features to the claimed technical solution (prototype) is a device for producing fullerene-containing soot [International application WO 02/096800, date of international publication - 5.03.2002], including a plasma reactor in the form of a sealed cylindrical chamber placed in the axis of the chamber in cooled current leads by graphite rod electrodes, one of which is the cathode, is fixed motionless, and the second is the anode, with the possibility of axial translational movement. The device comprises an inert gas circulation system with an annular slotted nozzle placed coaxially to the electrodes on the anode side, as well as a means for collecting fullerene-containing soot, equipped with an electrostatic precipitator.

Обладая определенными техническими преимуществами перед аналогами, устройство-прототип имеет и существенные очевидные недостатки, Having certain technical advantages over analogues, the prototype device has significant obvious disadvantages,

обусловленные особенностями конструкции, основным из которых является большое количество шлаков от разрушения электродов и катодного депозита. Активное оседание фуллеренсодержащей сажи на шлаке и стенках камеры приводит к изменению конфигурации пространства камеры, что в свою очередь приводит к увеличению турбулентности газового потока в камере и затрудняет вывод продукта из зоны горения. Как следствие, это приводит к снижению процентного содержания фуллеренов в саже. Средство для улавливания фуллеренсодержащей сажи, состоящее из одного электрофильтра, установленного на входе циркуляции газа не обеспечивает достаточно полной очистки газа, что приводит к загрязнению газового нагнетателя и влечет дополнительные работы по его очистке. Перечисленные факторы сокращают продолжительность непрерывного процесса, так как требуют периодической очистки камеры и системы циркуляции, и тем чаще, чем выше производительность реактора.due to design features, the main of which is a large number of slags from the destruction of electrodes and cathode deposit. Active sedimentation of fullerene-containing soot on the slag and the walls of the chamber leads to a change in the configuration of the chamber space, which in turn leads to an increase in the turbulence of the gas flow in the chamber and makes it difficult to remove the product from the combustion zone. As a result, this leads to a decrease in the percentage of fullerenes in soot. The means for trapping fullerene-containing soot, consisting of one electrostatic precipitator installed at the gas circulation inlet, does not provide a sufficiently complete gas purification, which leads to contamination of the gas supercharger and entails additional work on its cleaning. These factors reduce the duration of the continuous process, since they require periodic cleaning of the chamber and the circulation system, and the more often, the higher the productivity of the reactor.

Техническая задача, решаемая обоими вариантами полезной модели увеличение продолжительности непрерывного производственного цикла от запуска реактора до очистки реакционной камеры и трубопроводов за счет стабилизации процесса горения дуги и оптимизации отвода сажи и шлаков из рабочего объема.The technical problem solved by both variants of the utility model is to increase the duration of the continuous production cycle from starting up the reactor to cleaning the reaction chamber and pipelines by stabilizing the arc burning process and optimizing the removal of soot and slag from the working volume.

Поставленная задача по первому варианту решается тем, что установка для получения фуллеренсодержащей сажи включает плазменный реактор в виде герметичной цилиндрической камеры с размещенными по оси камеры двумя графитовыми стержневыми электродами -анодом и катодом, закрепленными в охлаждаемых токоподводах, при этом анод снабжен средством осевого перемещения, реактор снабжен средством для подачи инертного газа и закручивания потока коаксиально оси электродов. Новым является то, что упомянутое средство для подачи инертного газа выполнено с обеспечением возможности подвода инертного газа со стороны катода. Целесообразно средство для подачи инертного газа выполнить в виде патрубка, ориентированного тангенциально к боковой поверхности камеры или в виде сопла, при этом сопло или патрубок обеспечивают закручивание газового потока вдоль боковой стенки камеры.The task of the first embodiment is solved in that the installation for producing fullerene-containing soot comprises a plasma reactor in the form of a sealed cylindrical chamber with two graphite rod electrodes placed on the chamber axis — an anode and a cathode, mounted in cooled current leads, while the anode is equipped with an axial displacement means, the reactor equipped with a means for supplying an inert gas and swirling the flow coaxially with the axis of the electrodes. What is new is that the said means for supplying inert gas is made with the possibility of supplying inert gas from the cathode. It is advisable that the means for supplying an inert gas is made in the form of a nozzle oriented tangentially to the side surface of the chamber or in the form of a nozzle, while the nozzle or nozzle ensures twisting of the gas flow along the side wall of the chamber.

Установка может быть дополнительно снабжена емкостью для сбора шлаков, сообщающейся с нижней частью камеры.The installation can be additionally equipped with a container for collecting slag in communication with the lower part of the chamber.

Целесообразно также снабдить установку устройством контроля величины зазора между электродами, а средство осевого перемещения анода выполнить с обеспечением возможности регулирования скорости его перемещения с сохранением постоянства зазора между электродами. При этом, что катод может быть снабжен средством перемещения - средством реверсивного вращения относительно оси.It is also advisable to equip the installation with a device for controlling the size of the gap between the electrodes, and to carry out the axial movement of the anode with the possibility of controlling the speed of its movement while maintaining a constant gap between the electrodes. Moreover, the cathode can be equipped with a means of movement - means of reverse rotation about the axis.

Целесообразно токовводы выполнить с обеспечением возможности подключения к ним дополнительно генератора, способного создавать пакеты видеоимпульсов с переменной скважностью в радиочастотном диапазоне, а нижнюю часть камеры дополнительно снабдить электромагнитом, выполненным с обеспечением возможности подключения к нему генератора, способного создавать низкочастотные электрические импульсы. Также целесообразно на камере предусмотреть средства, обеспечивающие возможность подключения к ней генератора, способного создавать модулированные электрические импульсы переменной полярности.It is advisable to carry out the current leads with the possibility of connecting to them an additional generator capable of creating packets of video pulses with a variable duty cycle in the radio frequency range, and to provide the lower part of the chamber with an electromagnet made to allow the connection of a generator capable of generating low-frequency electric pulses to it. It is also advisable to provide means on the camera that provide the ability to connect to it a generator capable of creating modulated electrical pulses of variable polarity.

Во втором варианте полезной модели установка в целом повторяет конструкцию первого варианта, т.е. имеет в своем составе цилиндрическую камеру с размещенными по оси камеры двумя графитовыми стержневыми электродами -катодом и анодом, снабженным средством осевого перемещения, реактор снабжен средством для подачи инертного газа и закручивания потока коаксиально оси электродов. Новым является то, что установка дополнительно снабжена емкостью для сбора шлаков, сообщающейся с нижней частью камеры.In the second embodiment of the utility model, the installation as a whole repeats the construction of the first variant, i.e. includes a cylindrical chamber with two graphite rod electrodes placed on the chamber axis — a cathode and an anode equipped with axial displacement means; the reactor is equipped with means for supplying an inert gas and swirling the flow coaxially with the axis of the electrodes. New is that the installation is additionally equipped with a container for collecting slag, communicating with the lower part of the chamber.

При этом предпочтительно средство для подачи инертного газа выполнить с обеспечением возможности подвода инертного газа со стороны катода и выполнить его в виде патрубка, ориентированного тангенциально к боковой стенке камеры или в виде сопла, оба средства обеспечивают закручивание газового потока вдоль боковой стенки камеры.In this case, it is preferable that the means for supplying inert gas be performed with the possibility of supplying inert gas from the side of the cathode and made in the form of a nozzle oriented tangentially to the side wall of the chamber or in the form of a nozzle, both of which ensure twisting of the gas flow along the side wall of the chamber.

Как и в первом варианте, установка может быть снабжена описанными выше средствами осевого перемещения анода, средством вращения катода. Также целесообразно снабдить камеру описанным выше электромагнитом, подключаемым к генератору низкочастотных электрических импульсом.As in the first embodiment, the installation can be equipped with the above-described means of axial displacement of the anode, means of rotation of the cathode. It is also advisable to equip the camera with the electromagnet described above, connected to a low-frequency electric pulse generator.

Как и в первом варианте токовводы и камера выполнены с обеспечением возможности подключения к соответствующим генераторам.As in the first embodiment, the current leads and the camera are made with the possibility of connecting to the respective generators.

Заявляемая установка для производства фуллеренсодержащей сажи раскрывается в приведенном ниже примере, в котором реализованы все признаки обоих вариантов полезной модели, а следовательно достигается максимальный положительный результат. На чертежах представлено: Фиг.1 - осевое сечение камеры, Фиг.2 - поперечное сечение камеры.The inventive installation for the production of fullerene-containing soot is disclosed in the example below, in which all the features of both variants of the utility model are realized, and therefore the maximum positive result is achieved. The drawings show: Figure 1 is an axial section of a chamber, Figure 2 is a cross section of a chamber.

Установка включает в себя плазменный реактор в виде герметичной камеры с боковой цилиндрической стенкой 1, торцевыми стенками 2, по оси камеры расположены графитовые стержневые электроды 3 (катод) и 4 (анод), закрепленные в охлаждаемых токоподводах (на Фигурах не показаны). Катод 3 установлен с возможностью вращения относительно оси и приводится в действие посредством привода 5, а анод 4 - с возможностью осевого поступательного перемещения и приводится в действие посредством привода 6. При этом привод 6 снабжен средством 7 контроля величины зазора между электродами.The installation includes a plasma reactor in the form of a sealed chamber with a cylindrical side wall 1, end walls 2, graphite rod electrodes 3 (cathode) and 4 (anode) mounted in cooled current leads (not shown in the Figures) are located along the chamber axis. The cathode 3 is mounted rotatably about an axis and is driven by a drive 5, and the anode 4 is axially movable and driven by a drive 6. In this case, the drive 6 is provided with means 7 for controlling the gap between the electrodes.

Возможны варианты исполнения устройства, в которых отсутствуют один или оба из вышеописанных узлов ( привод 5, средство 7)Possible versions of the device in which one or both of the above nodes are missing (drive 5, tool 7)

Токовводы подключены к силовому источнику тока (на Фигурах не показаны) и могут быть выполнены с возможностью подключения к ним дополнительного генератора 8, способного создавать пакеты видеоимпульсов с переменной скважностью в радиочастотном диапазоне.The current leads are connected to a power current source (not shown in the Figures) and can be configured to connect an additional generator 8 capable of creating packets of video pulses with a variable duty cycle in the radio frequency range.

Установка может быть снабжена емкостью 9 для сбора шлаков, сообщающейся с нижней частью камеры. В емкости 9 могут быть установлены электромагниты 10, выполненные с возможностью подключения к генератору 11, способному создавать низкочастотные электрические импульсы.The installation can be equipped with a capacity of 9 for collecting slag, communicating with the bottom of the camera. In the tank 9, electromagnets 10 can be installed, made with the possibility of connecting to a generator 11, capable of creating low-frequency electrical pulses.

Реакционная камера включена в единую систему циркуляции инертного газа (гелия) через патрубок 12, тангенциально приваренный к боковой поверхности камеры вблизи торцевой стенки 2 со стороны катода, и через отводящий патрубок 13. Вместо тангенциального патрубка 12 может быть использовано сопло, также установленное со стороны катода. Форма выполнения сопла должна обеспечивать закручивание газового потока вдоль боковой стенки камеры.The reaction chamber is included in a single system of inert gas (helium) circulation through a nozzle 12 tangentially welded to the side surface of the chamber near the end wall 2 from the cathode side and through a discharge nozzle 13. Instead of a tangential nozzle 12, a nozzle also installed from the cathode side can be used . The shape of the nozzle should ensure the twisting of the gas stream along the side wall of the chamber.

Отводящий патрубок 13 соединен через инжектор со средствами улавливания фуллеренсодержащей сажи, включающими фильтры основной очистки (двухкаскадный циклон), электростатический фильтр тонкой очистки, термостат и газовый нагнетатель (на чертежах не показаны).The outlet pipe 13 is connected through an injector to means for collecting fullerene-containing soot, including primary filters (two-stage cyclone), an electrostatic fine filter, a thermostat and a gas supercharger (not shown in the drawings).

Стенки камеры и фильтров заземлены, сопротивление кабеля заземления не более 0,2 Ома. Дополнительно к стенкам рабочей камеры и фильтров может быть подключен генератор 14, предназначенный для подачи модулированных импульсов переменной полярности.The walls of the chamber and filters are grounded, the resistance of the grounding cable is not more than 0.2 Ohm. In addition to the walls of the working chamber and filters, a generator 14 can be connected, designed to supply modulated pulses of variable polarity.

Установка для получения фуллеренсодержащей сажи работает следующим образом.Installation for producing fullerene-containing soot works as follows.

Из реакционного объема откачивают воздух, напускают инертный газ, например, гелий до давления 0,1-0,4 атм. Затем сближают электроды 3, 4 и зажигают дугу. Параметры дуги варьируют в пределах: напряжение 40-60 В, сила тока 250-400А. Включают привод 5, обеспечивающий реверсивное вращение катода и привод 6 осевого перемещения анода. При этом посредством устройства 7 осуществляют контролирование зазора между электродами, сигнал от которого является управляющим для привода 6. Привод 6 обеспечивает такую скорость перемещения анода, что величина зазора между электродами остается постоянной.Air is pumped out of the reaction volume, an inert gas, for example, helium, is injected to a pressure of 0.1-0.4 atm. Then the electrodes 3, 4 are brought together and the arc is ignited. Arc parameters vary within: voltage 40-60 V, current strength 250-400A. Include a drive 5, providing reverse rotation of the cathode and a drive 6 of axial displacement of the anode. In this case, by means of the device 7, the gap between the electrodes is controlled, the signal from which is the control for the drive 6. The drive 6 provides such an anode movement speed that the gap between the electrodes remains constant.

Такое выполнение блоков подачи электродов обеспечивает равномерное (по торцевому контуру) сгорание анода и катода и гарантирует высокостабильное горение дуги, что не только резко снижает количество отходов графита, но и стабилизирует режим испарения. Стабилизация наступает примерно через час после начала работы реактора.This embodiment of the electrode supply units provides uniform (along the end circuit) combustion of the anode and cathode and guarantees highly stable arc burning, which not only drastically reduces the amount of graphite waste, but also stabilizes the evaporation mode. Stabilization occurs approximately one hour after the start of operation of the reactor.

Одновременно на электроды подают непрерывно следующие пакеты видеоимпульсов с переменной скважностью в радиочастотном диапазоне от генератора 8. Воздействие на зону образования кластеров и формирования молекул слабым импульсным электромагнитным полем, энергия квантов которого ограничивает влияние дальнодействующих межмолекулярных сил и деблокирует активные центры молекул углерода, способствует образованию сильных химических связей, активируя образование кластеров новых структур и их рост, что, в свою очередь, сопровождается увеличением содержания в саже конечных продуктов - фуллеренов.At the same time, the following packets of video pulses with a variable duty cycle in the radio frequency range from generator 8 are continuously fed to the electrodes. The effect on the zone of cluster formation and molecule formation by a weak pulsed electromagnetic field, whose quantum energy limits the influence of long-range intermolecular forces and releases active centers of carbon molecules, promotes the formation of strong chemical ties, activating the formation of clusters of new structures and their growth, which, in turn, is accompanied by increased cheniem content in the soot of the final products - fullerenes.

Основной массоперенос углерода, испарившегося с анода, происходит в радиальном направлении с отклонением в сторону катода и образованием на нем депозита. Направленный обдув со стороны катода ограничивает скорость нарастания депозита.The main mass transfer of carbon evaporated from the anode occurs in the radial direction with a deviation towards the cathode and the formation of a deposit on it. Directional airflow from the cathode side limits the rate of rise of the deposit.

Кольцевой поток инертного газа, сформированный тангенциально присоединенным к камере патрубком 12 (или соплом) переносит образовавшуюся фуллеренсодержащую сажу в фильтры основной очистки и электростатический фильтр тонкой очистки.An annular inert gas stream formed by a pipe 12 (or nozzle) tangentially attached to the chamber transfers the formed fullerene-containing soot to the primary filters and the fine electrostatic filter.

Весь производственный цикл сопровождается удалением электростатического потенциала с внутренних поверхностей рабочей камеры, корпусов фильтров и трубопровода воздействием модулированными импульсами переменной полярности, создаваемыми генератором 14. При подаче таких сигналов непосредственно на стенки реактора и фильтров, параллельно активному сопротивлению цепи заземления подключается емкостная проводимость образующегося слоя сажи. Это обеспечивает снижение электростатического потенциала и уменьшает адгезионное взаимодействие частиц сажи, как между собой, так и с внутренними поверхностями камеры и фильтров.The entire production cycle is accompanied by the removal of the electrostatic potential from the inner surfaces of the working chamber, filter housings and the pipeline by exposure to modulated pulses of alternating polarity generated by the generator 14. When such signals are applied directly to the walls of the reactor and filters, the capacitive conductivity of the soot layer formed is connected in parallel with the ground circuit resistance. This reduces the electrostatic potential and reduces the adhesive interaction of soot particles, both between themselves and with the inner surfaces of the chamber and filters.

Сбор осколков графитовых стержней и шлаков разрушающегося катодного депозита происходит в емкости для сбора шлаков 9, сообщающейся с нижней частью камеры, где установлен электромагнит 10, на который поступают низкочастотные электрические импульсы, создаваемые генератором 11. Изменяющаяся величина магнитного поля приводит к колебаниям намагниченности металла стенки камеры, что вызывает магнитострикционный эффект. Шлаки не обладают магнитными свойствами и между ферромагнитным материалом корпуса камеры и шлаками возникают деформации сдвига, результатом чего является эффективное отслоение мелкие осколков графитовых стержней и шлаков катодного депозита и соскальзывание их в емкость 9, присоединенную к камере.The collection of fragments of graphite rods and slag of a decaying cathode deposit takes place in a slag collecting tank 9, which communicates with the lower part of the chamber, where an electromagnet 10 is installed, to which low-frequency electric pulses generated by the generator 11 are received. A varying magnetic field leads to oscillations of the magnetization of the metal of the chamber wall , which causes a magnetostrictive effect. Slags do not have magnetic properties and shear deformations arise between the ferromagnetic material of the chamber body and slags, which results in the effective detachment of small fragments of graphite rods and cathode deposit slags and their slipping into a container 9 attached to the chamber.

Таким образом, конструктивные признаки обоих вариантов полезной модели позволяют обеспечить интенсивный отвод сажи и целевых продуктов из зоны реакции. Емкость для сбора шлаков позволяет удалять отходы из зоны реакции и тем самым поддерживать профиль скоростей газовых потоков и стабилизировать условия горения дуги.Thus, the design features of both variants of the utility model allow for the intensive removal of soot and target products from the reaction zone. The slag collection tank allows you to remove waste from the reaction zone and thereby maintain the velocity profile of gas flows and stabilize the conditions of arc burning.

Системы подачи электродов и воздействие видеоимпульсами способствует стабилизации процесса горения дуги, а следовательно - повышению выхода целевого продукта.The electrode supply system and the impact of video pulses helps to stabilize the arc burning process, and therefore increase the yield of the target product.

Электромагнитные воздействия на элементы камеры дополнительно влияют на сохранение постоянства геометрии реакционного объема.Electromagnetic effects on the chamber elements additionally affect the preservation of the constancy of the geometry of the reaction volume.

Все эти свойства позволяют увеличить непрерывность производственного цикла не менее чем в пять раз по отношению к прототипу. Процентное содержание фуллерена в саже повышается в ≈1,5 раза.All these properties can increase the continuity of the production cycle by at least five times in relation to the prototype. The percentage of fullerene in soot increases ≈1.5 times.

Claims

1. Installation for producing fullerene-containing soot, comprising a plasma reactor in the form of a sealed cylindrical chamber with two graphite rod electrodes placed along the chamber axis — an anode and a cathode, mounted in cooled current leads, the anode provided with axial displacement means, the reactor equipped with an inert gas supply means and swirling the flow coaxially to the axis of the electrodes, characterized in that the said means for supplying an inert gas is made with the possibility of supplying an inert gas on the cathode side.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the means for supplying an inert gas is made in the form of a nozzle oriented tangentially to the side surface of the chamber or in the form of a nozzle, which ensure twisting of the gas flow along the side wall of the chamber.

3. Installation according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a container for collecting slag, communicating with the bottom of the camera.

4. The installation according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a device for controlling the size of the gap between the electrodes, and the axial movement of the anode is made possible to control the speed of its movement while maintaining a constant gap between the electrodes.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the cathode is equipped with means of reverse rotation about the axis.

6. Installation according to claim 1, characterized in that the current leads are made with the possibility of connecting to them an additional generator capable of creating packets of video pulses with a variable duty cycle in the radio frequency range.

7. Installation according to claim 1, characterized in that the lower part of the camera is additionally equipped with an electromagnet, made possible to connect to it a generator capable of creating low-frequency electrical pulses.

8. Installation according to claim 1, characterized in that the camera is configured to connect to it a generator capable of creating modulated electrical pulses of variable polarity.

9. Installation for producing fullerene-containing soot, comprising a plasma reactor in the form of a sealed cylindrical chamber with two graphite rod electrodes placed on the chamber axis — an anode and a cathode, mounted in cooled current leads, the anode provided with axial displacement means, the reactor equipped with an inert gas supply means and swirling the flow coaxially to the axis of the electrodes, characterized in that it is further provided with a capacity for collecting slag, communicating with the lower part of the chamber.

10. The installation according to claim 9, characterized in that it is additionally equipped with a device for controlling the size of the gap between the electrodes, and the axial movement of the anode is made possible to control the speed of its movement while maintaining the constancy of the gap between the electrodes.

11. Installation according to claim 9, characterized in that the cathode is provided with means of reverse rotation about the axis.

12. The installation according to claim 9, characterized in that the current leads are configured to connect to them an additional generator capable of creating packets of video pulses with a variable duty cycle in the radio frequency range.

13. The installation according to claim 9, characterized in that the lower part of the camera is additionally equipped with an electromagnet made with the possibility of connecting a generator capable of creating low-frequency electrical pulses.

14. Installation according to claim 9, characterized in that the camera is configured to connect to it a generator capable of generating modulated electrical pulses of variable polarity.

15. Installation according to claim 9, characterized in that the means for supplying inert gas is made with the possibility of supplying inert gas from the cathode.

16. The apparatus of Claim 15, wherein the inert gas supply means is made in the form of a nozzle oriented tangentially to the side wall of the chamber, or in the form of a nozzle that ensures twisting of the gas flow along the side wall of the chamber.