TH57166A - อุปกรณ์และวิธีการสำหรับเปลี่ยนแปลงวัสดุป้อนที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบไปเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยคาร์บอนที่มีโครงสร้างระดับนาโนที่แน่นอนดังที่กำหนดไว้ - Google Patents

Abstract

DC60 (11/12/44) เครื่องสำเร็จ และกระบวนการสำหรับผลิตถ่านเขม่า หรือสารที่มีคาร์บอน เป็นส่วนประกอบ โดยการเปลี่ยนแปลงวัสดุป้อน ที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ ซึ่งประกอบด้วย ขั้นตอนต่อไปนี้ : การทำให้เกิดพลาสมาแกสด้วยพลังงานไฟฟ้า, การนำพลาสมาแกส ไปผ่าน เวนจูรีที่เส้นผ่าศูนย์กลางของเวนจูรีแคบลงไปในทิศ ทางของการไหลของพลาสมาแกส, การนำพลาสมาแกสเข้าไปในบริเวณ ทำปฏิกิริยาที่อยู่ในสภาพที่เป็นอยู่ที่ทำให้เกิดขึ้น โดยแรง อากาศพลศาสตร์ และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า, ไม่เกิดการไหลเวียน กลับอย่างมีนัยสำคัญของ วัสดุป้อน หรือผลผลิตเข้าไปในเขตที่ ทำให้เกิดพลาสมา, การฉีดวัสดุป้อนเข้าไปในพลาสมาแกส ใน บริเวณทำปฏิกิริยา, การแยกเอาผลผลิตของปฏิกิริยาออกจากบริ เวณทำปฏิกิริยา และการแยก ถ่านเขม่า หรือสารที่มีคาร์บอนเป็น ส่วนประกอบออกจากผลผลิตชนิดอื่นของปฏิกิริยา เครื่องสำเร็จ และกระบวนการสำหรับผลิตถ่านเขม่า หรือสารที่มีคาร์บอน เป็นส่วนประกอบ โดยการเปลี่ยนแปลงวัสดุป้อน ที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ ซึ่งประกอบด้วย ขั้นตอนต่อไปนี้ : การทำให้เกิดพลาสมาแกสด้วยพลังงานไฟฟ้า, การนำพลาสมาแกส ไปผ่าน เวนจูรีที่เส้นผ่าศูนย์กลางของเวนจูรีแคบลงไปในทิศ ทางของการไหลของพลาสมาแกส, การนำพลาสมาแกสเข้าไปในบริเวณ ทำปฏิกริยาที่อยู่ในสภาพที่เป็นอยู่ที่ทำให้เกิดขึ้น โดยแรง อากาศพลศาสตร์ และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า, ไม่เกิดการไหลเวียน กลับอย่างมีนัยสำคัญของ วัสดุป้อน หรือผลผลิตเข้าไปในเขตที่ ทำให้เกิดพลาสมา, การฉีดวัสดุป้อนเข้าไปในพลาสมาแกส ใน บริเวณทำปฏิกิริยา, การแยกเอาผลผลิตของปฏิกิริยาออกจากบริ เวณทำปฏิกิริยา และการแยก ถ่านเขม่า หรือสารที่มีคาร์บอนเป็น ส่วนประกอบออกจากผลผลิตชนิดอื่นของปฏิกิริยา

Claims (10)

1. กระบวนการสำหรับผลิตถ่านเขม่า หรือสารที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ โดยการเปลี่ยนแปลงวัสดุป้อนที่มีคาร์บอนเป็นส่วน ประกอบ ซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้ : • การทำให้เกิดพลาสมาแกสด้วยพลังงงานไฟฟ้า • การนำพลาสมาแกสไปผ่านเวนจูรี ซึ่งเส้นผ่าศูนย์กลางของเวน จูรีแคบลงในทิศทางของการไหล ของพลาสมาแกส • การนำพลาสมาแกสเข้าสู่บริเวณทำปฏิกิริยา ซึ่งในสภาพการไหล ที่มีอยู่ที่เกิดจาก แรงอากาศพลศาสตร์ และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่มีเกิดการไหลเวียนกลับอย่างมีนัยสำคัญ ของวัสดุป้อน หรือ ผลผลิตเข้าไปในเขตของการเกิดพลาสมา • การฉีดวัสดุป้อนเข้าไปในพลาสมาแกสในบริเวณทำปฏิกิริยา • การเอาผลผลิตของปฏิกิริยาออกจากบริเวณทำปฏิกิริยา และ • การแยกถ่านเขม่า หรือ สารที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบจากผล ผลิตชนิดอื่นของปฏิกิริยา

2. วิธีการตามที่กำหนดไว้ในข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งพลาสมา แกสถูกทำให้เกิดขึ้น โดยการนำพลาสมาไปผ่านอาร์คไฟฟ้า ที่ เสนอให้เป็นอาร์คเชิงประกอบที่เกิดขึ้นจากอิเล็กโทรด อย่าง น้อยสามตัว

3. วิธีการตามที่กำหนดไว้ในข้อถือสิทธิที่ 1 หรือ 2 ซึ่ง มีลักษณะเฉพาะ อยู่ที่ลักษณะสำคัญหนึ่งชนิด หรือมากกว่าดัง ต่อไปนี้ : (a) พลาสมาถูกทำให้เกิดขึ้นด้วยอิเล็กโทรดที่ประกอบด้วย แกรฟไฟท์ (b) อาร์คถูกทำให้เกิดขึ้นโดยการต่อแหล่งกำลัง AC เข้า กับอิเล็กโทรด (c) ความถี่ของกระแสอยู่ระหว่าง 50 Hz ถึง 10 kHz (d) เวนจูรีประกอบด้วยแกรฟไฟท์ที่ผิวในของมัน (e) เวนจูรีถูกทำขึ้นเป็นรูปกรวยที่ต่อเนื่อง หรือที่เป็น ขั้น (f) เวนจูรีที่นำมาใช้มีปลายทางปลายกระแสที่ขยายตัวอย่าง ทันทีทันใดจากส่วนคอของเวนจูรี (g) วัสดุป้อนเลือกได้จากหนึ่งชนิด หรือมากกว่าที่เป็นมีเ ธน, อีเธน, เอทธิลลีน, อาเซตทิลลีน, โปรเปน, โปรปิลลีน,น้ำ มันหนัก, น้ำมันที่จะทิ้ง, น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับการสลาย ด้วยความร้อน วัสดุป้อนถูกป้อนเข้าร่วมกับ หรือไม่ร่วมกับ สารพาหะ และโดยที่มี หรือไม่มีการให้ความร้อนล่วงหน้า (h) วัสดุป้อนเป็นสารที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบที่เป็นของ แข็ง ที่ถูกฉีดเข้าร่วมไปกับ แกสพาหะ ที่เลือกได้จากถ่าน เขม่า, อาเซตทิลลีนแบลด, เธอร์มาลแบลคแกรฟไฟท์, ถ่านโค้ก หรือวัสดุของแข็งใดที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ (i) มีการเติมสารเร่งปฏิกิริยาประเภทโลหะที่เสนอให้เป็น Ni,Co,Fe ลงไปยังวัสดุป้อน (j) พลาสมาแกสถูกฉีดตามแนวแกนเหนือศูนย์กลางของอิเล็กโทรด เพื่อให้ผ่านอาร์คโดยตรง ในเขตอาร์ค (k) แกสสำหรับทำให้เกิดพลาสมาแกสประกอบด้วย หรือมีส่วน ประกอบที่เป็นแกสหนึ่งชนิด หรือมากกว่าจาก ไฮโดรเจน,ไนโตรเจน, อาร์กอน, คาร์บอนโมนอกไซด์,ฮีเลียม (l) วัสดุป้อน คือ ไฮโดรคาร์บอน และอุณหภูมิในเขต ทำปฏิกริยาอยู่ระหว่าง 900 องศาเซลเซียส ถึง 300 องศา เซลเซียส (m) วัสดุป้อนเป็นคาร์บอนที่เป็นของแข็ง และอุณหภูมิในเขต ทำปฏิกริยาอยู่ระหว่าง 3000 องศาเซลเซียส ถึง 5000 องศา เซลเซียส (n) อัตราการไหลของพลาสมาแกสได้รับการปรับตามลักษณะของ พลาสมาแกส และ กำลังไฟฟ้าให้อยู่ระหว่าง 0.000 Nm3/h ถึง 0.3 Nm3/h ต่อ kW ของกำลังไฟฟ้า (o) ส่วนหนึ่งของแกสที่ปล่อยออกจากการทำปฏิกิริยาถูกเวียน กลับไปเป็นอย่างน้อยส่วนหนึ่ง ของแกสสำหรับทำให้เกิดพลาสมา แกส (p) วัสดุป้อนถูกฉีดผ่านตัวฉีดอย่างน้อยหนึ่งตัว ที่เสนอ ให้ผ่านตัวฉีดสองถึงห้าตัว (q) วัสดุป้อนถูกฉีดเข้าไปยังศูนย์กลางของกระแสพลาสมาแกส (r) วัสดุป้อนถูกฉีดในลักษณะที่มีส่วนประกอบที่อยู่ในแนว สัมผัสวงกลม และ/หรือ ในแนวรัศมี และ/หรือ ในแนวแกน เข้าไป ในเขตนอกของกระแสพลาสมาแกส (s) กระบวนการได้รับการดำเนินการในขณะไม่มีออกซิเจน หรือใน ขณะที่มี ออกซิเจนปริมาณเล็กน้อย ที่เสนอให้อัตราส่วนโดยน้ำ หนักของอะตอมของ ออกซิเจน/คาร์บอนต่ำกว่า 1/6 (t) กระบวนการได้รับการดำเนินการในขณะที่มีอัลคาไลที่เติมลง ไปเพื่อลดโครงสร้าง (u) ผลผลิตดังต่อไปนี้ หนึ่งชนิด หรือมากกว่าถูกแยกเอาออกมา - ถ่านเขม่า - ฟลูเลอรีน - ไฮโดรเจน -โมโนทูบผนังเดี่ยว - โมโนทูบหลายผนัง

4. ปฏิกรณ์สำหรับการดำเนินกระบวนการ ของข้อถือสิทธิข้อ หนึ่งข้อใด ที่มุ่งไปสู่กระบวนการ ซึ่งประกอบด้วยส่วนต่อไป นี้ ที่เชื่อมต่อกันด้วยการไหลแบบเปิด • ส่วนหัว (3) ที่ประกอบด้วย - อิเล็กโทรดอย่างน้อยสองตัว (8) และ - แหล่งป้อนแกส สำหรับทำให้เกิดอาร์คระหว่างอิเล็กโทรด เมื่อจ่ายกำลัง ไฟฟ้าที่เพียงพอ,ดังนั้น จึงทำให้เกิดเขตอาร์ค ซึ่งอาจป้อน แกสจากแหล่งป้อนแกสเข้าไปในนั้น เพื่อทำให้เกิดพลาสมาแกส • โชครูปเวนจูรี (11) • เขตทำปฏิกิริยา (10) และ • ตัวฉีดวัสดุป้อนอย่างน้อยหนึ่งตัว (3) สำหรับฉีดแกสที่ เป็นวัสดุป้อนเข้าไปในบริเวณทำปฏิกิริยา ซึ่งเวนจูรีแคบลงไป ทางส่วนทำปฏิกิริยา

5. ปฏิกรณ์ตามที่กำหนดไว้ในข้อถือสิทธิที่ 4 ที่มีรูปภาย ในที่จัดว่า เป็นทรงกระบอก

6. ปฏิกรณ์ตามที่กำหนดไว้ในข้อถือสิทธิที่ 4 หรือ 5 ซึ่ง ผิวที่เผยสัมผัส กับอุณหภูมิสูงทำจากแกรฟไฟท์ที่ประกอบด้วย วัสดุต้านทานอุณหภูมิสูง

7. ปฏิกรณ์ตามที่กำหนดไว้ในข้อถือสิทธิที่ 4,5 หรือ 6 ซึ่งประกอบด้วย ช่องที่มีความสูงระหว่าง 1.5 ถึง 5 เมตร และ มีเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 20 ถึง 150 เซนติเมตร

8. ถ่านเขม่าที่มีความแตกต่างทางลบระหว่างพื้นที่ผิวแบบ ไนโตรเจน กับพื้นที่ผิว CTAB และมีความหนาแน่นในตัวต่ำกว่า 1.9 กรัม/ลูกบาสก์เซ็นติเมตร โดยที่เสนอ ให้อยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 1.8/ลูกบาสก์เซ็นติเมตร

9. ถ่านเขม่าตามที่กำหนดไว้ในข้อถือสิทธิที่ 8 ที่มีพื้น ที่ผิวแบบไนโตรเจน ตั้งแต่ 5 ถึง 150 ตารางเมตร/กรัม และมี การดูดซับ DBP ตั้งแต่ 30 ถึง 300 มิลลิลิตร/100 กรัม

10. ถ่านเขม่าตามที่กำหนดไว้ในข้อถือสิทธิที่ 8 หรือ 9 ที่มีความพรุน ที่ถูกกำหนดโดยช่วงต่อไปนี้ -20 m2/gน้อยกว่าหรือเท่ากับ N2SA-CTABSA < O m2/g