ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДНОЙ ПЛАЗМЫ И СВЯЗАННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

2
x
x
x
1. Химический способ получения химического вещества, в частности, любого вещества, выбранного из кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата кальция, NO, NO, NO, NO или окисленных ЛОС, в реакторном аппарате (211, …, 214) с помощью холодной плазмы,
при этом указанную холодную плазму получают в генераторном устройстве (111, 112, 113) указанного реакторного аппарата (211, …, 214), содержащем первый электрод (51) и второй электрод (522), расположенные относительно друг друга таким образом, что между ними образована зона (521) генерации плазмы,
при этом первый (51) и/или второй (522) электрод получают энергию из источника питания (15, 16), вследствие чего в указанной зоне (521) генерации плазмы между электродами устанавливается разность электрических потенциалов,
при этом газ вынужден проходить через указанную зону (521) генерации плазмы с получением плазменного газа,
при этом указанный второй электрод (522) представляет собой жидкий электрод,
при этом указанный первый электрод (51) выполнен с возможностью вращения и предпочтительно приводится в движение при максимальной частоте вращения примерно 2800 оборотов в минуту.
2. Химический способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный плазменный газ, прошедший через указанную зону (521) генерации плазмы, рециркулируют в указанную зону (521) генерации плазмы.
3. Химический способ по п. 2, отличающийся тем, что отношение рециркулированной части указанного плазменного газа к плазменному газу, выходящему из генераторного устройства, или химическому веществу, в частности, кислоте, выходящему из реакторного аппарата для участия в дальнейших стадиях способа, составляет от 1:10 до 10:1.
4. Химический способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное генераторное устройство (111, 112, 113) расположено вдоль продольной оси (L) указанного по существу горизонтального первого электрода (51).
5. Химический способ по п. 4, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (111, 112, 113) расположено таким образом, что продольная ось (L) указанного первого электрода (51) по существу параллельна свободной поверхности (18) указанного жидкого электрода (522).
6. Химический способ по любому из пп. 1-5, при условии, что основной корпус (52) вмещает указанный первый электрод (51), и он по меньшей мере частично погружен в указанный жидкий электрод (522).
7. Химический способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что жидкий электрод (522) применяют для охлаждения газа, поступающего в указанную зону (521) генерации плазмы, предпочтительно генерирующего пара, который поступает в указанную зону (521) генерации плазмы.
8. Химический способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что расстояние между указанным первым (51) и вторым (522) электродом устанавливают путем регулирования уровня указанного жидкого электрода (522).
2
x
x
x
9. Химический способ получения химического вещества, в частности, любого вещества, выбранного из кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата кальция, NO, NO, NO, NO или окисленных ЛОС, в реакторном аппарате (201, 202) с помощью холодной плазмы,
при этом указанную холодную плазму получают в генераторном устройстве (101, 102) указанного реакторного аппарата (201, 202), содержащего внешний электрод (2) и внутренний электрод (1), расположенные таким образом, что один электрод окружает другой электрод, так что между ними образована зона (121) генерации плазмы,
при этом внутренний (1) и/или внешний (2) электроды получают энергию из источника питания (15, 16), вследствие чего в указанной зоне (121) генерации плазмы между электродами устанавливается разность электрических потенциалов, при этом указанный внутренний (1) и внешний (2) электроды вращаются относительно друг друга,
при этом газ вынужден проходить через указанную зону (121) генерации плазмы с получением плазменного газа,
при этом часть указанного плазменного газа, прошедшего через указанную зону (121) генерации плазмы, рециркулируют в указанную зону (121) генерации плазмы,
при этом указанный внешний электрод (2) имеет дополнительное выпускное отверстие (10) для плазменного газа, расположенное после по меньшей мере одного выпускного рециркуляционного отверстия (5) относительно потока плазменного газа.
10. Химический способ по п. 9, отличающийся тем, что указанный внутренний электрод (1) выполнен с возможностью вращения, и указанный внешний электрод (2) выполнен неподвижным.
11. Химический способ по п. 9, отличающийся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды оба выполнены с возможностью вращения.
12. Химический способ по п. 9, отличающийся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды расположены таким образом, что соответствующие продольные оси (L) по существу параллельны или совпадают, при этом общее направление указанных осей предпочтительно также соответствует направлению оси (А) относительного вращения.
13. Химический способ по п. 12, отличающийся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды расположены соосно.
14. Химический способ по п. 12, отличающийся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды расположены эксцентрически.
15. Химический способ по любому из п.п. 9-14, отличающийся тем, что указанное генераторное устройство (101, 102) расположено таким образом, что продольная ось (L) указанного внутреннего электрода (1) по существу вертикальна.
16. Химический способ по любому из пп. 9-14, отличающийся тем, что один из указанных электродов (1, 2) указанного генераторного устройства (101, 102) приводят в движение при максимальной частоте вращения примерно 2800 оборотов в минуту.
17. Химический способ по любому из пп. 9-14, отличающийся тем, что отношение рециркулированной части указанного плазменного газа к плазменному газу, выходящему из генераторного устройства, или химическому веществу, в частности, кислоте, выходящему из реакторного аппарата для участия в дальнейших стадиях способа, составляет от 1:10 до 10:1.
18. Химический способ по любому из пп. 9-14, отличающийся тем, что один из указанных внутреннего (1) и внешнего (2) электродов указанного генераторного устройства (101, 102) по меньшей мере частично погружен в проводящую жидкость.
19. Химический способ по п. 18, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (101, 102) расположено таким образом, что продольная ось (L) указанного внутреннего электрода (1) по существу перпендикулярна свободной поверхности (18) указанной проводящей жидкости.
20. Химический способ по любому из пп. 9-14 и 19, отличающийся тем, что проводящую жидкость применяют для охлаждения газа, поступающего в указанную зону (121) генерации плазмы, предпочтительно генерирующего пара, который поступает в указанную зону (121) генерации плазмы.
21. Химический способ по п. 9, включающий стадию конденсации кислоты и газа/пара, полученных в указанном реакторном аппарате.
22. Химический способ по п. 21, дополнительно включающий стадию разделения жидкости-газа после указанной стадии конденсации.
23. Химический способ по п. 21, дополнительно включающий по меньшей мере одну стадию охлаждения после указанной стадии конденсации, предпочтительно стадию охлаждения пароводяной смесью.
24. Химический способ по п. 21 или 23, включающий дополнительную стадию реакции, подходящую для увеличения образования кислоты, при этом указанную дополнительную стадию реакции осуществляют после указанной стадии конденсации и предпочтительно после указанной по меньшей мере одной стадии охлаждения.
25. Химический способ по п. 24, отличающийся тем, что указанная дополнительная стадия реакции обеспечивает увеличение поверхности контакта между конденсированной кислотой и газом/парами, предпочтительно путем применения средства распыления или разбрызгивания.
26. Химический способ по п. 24, отличающийся тем, что указанная дополнительная стадия реакции обеспечивает рециркуляцию конденсированной кислоты.
27. Химический способ по любому из пп. 21-23, дополнительно включающий стадию рециркуляции газов/паров, полученных на указанной дополнительной стадии реакции в указанном генераторном устройстве (111, 112, 113).
2
4
28. Химический способ по любому из пп. 9-14, 19, 21-23, 25 и 26, отличающийся тем, что указанная кислота представляет собой HSO, при этом указанный способ включает стадию получения серосодержащих паров, при этом последние представляют собой нагнетаемый газ, проходящий через указанную зону (521) генерации плазмы указанного генераторного устройства (111, 112, 113).
29. Химический способ по п. 28, включающий по меньшей мере одну стадию охлаждения указанных серосодержащих паров перед их введением в указанную зону (521) генерации плазмы.
30. Химический способ по любому из пп. 9-14, 19, 21-23, 25, 26 и 29, отличающийся тем, что указанная кислота представляет собой азотную кислоту, при этом нагнетаемый газ, проходящий через указанную зону (521) генерации плазмы указанного генераторного устройства (111, 112, 113), представляет собой воздух.
31. Генераторное устройство (111, 112, 113) для получения холодной плазмы, подходящее для применения в способе, в частности, для получения любого вещества,
2
x
x
x
выбранного из кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата кальция, NO, NO, NO, NO или окисленных ЛОС,
при этом указанное устройство (111, 112, 113) содержит первый электрод (51) и второй электрод (52, 522), расположенные таким образом, что между ними образована зона (521) генерации плазмы,
при этом первый (51) и/или второй (52, 522) электроды соединены или выполнены с возможностью соединения с источником питания (515, 516), вследствие чего, при применении, в указанной зоне (521) генерации плазмы устанавливается разность электрических потенциалов,
при этом устройство (111, 112, 113) имеет впускное отверстие (58, 55) для газа, который должен пройти через указанную зону (521) генерации плазмы, и по меньшей мере одно рециркуляционное отверстие (55, 58) для плазменного газа, прошедшего через указанную зону (521) генерации плазмы,
при этом устройство (111, 112, 113) выполнено таким образом, что указанный второй электрод (52, 522) представляет собой жидкий электрод,
при этом указанный первый электрод (51) выполнен с возможностью вращения.
32. Генераторное устройство (111) по п. 31, содержащее основной корпус (52), при этом указанный первый электрод (51) по меньшей мере частично находится внутри указанного основного корпуса (52).
33. Генераторное устройство (111) по п. 32, отличающееся тем, что указанное впускное отверстие (58, 55) и/или указанное по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (55, 58) расположены на указанном основном корпусе (52).
34. Генераторное устройство (111) по п. 33, отличающееся тем, что указанное впускное отверстие (58, 55) или указанное по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (55, 58) расположено на конце, предпочтительно у основания указанного основного корпуса (52).
35. Генераторное устройство (111) по п. 33, отличающееся тем, что указанное по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (55, 58) и указанное впускное отверстие (58, 55) расположены на боковой стенке или юбке указанного основного корпуса (52).
36. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 33-35, отличающееся тем, что указанное по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (55, 58) ограничивает выпускную зону, по существу равную или большую площади поперечного сечения указанного основного корпуса (52).
37. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, отличающееся тем, что указанный основной корпус (52) имеет множество рециркуляционных выпускных отверстий (55) для плазменного газа, при этом указанные отверстия (55) предпочтительно расположены на боковой стенке или юбке указанного основного корпуса (52).
38. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, отличающееся тем, что указанный основной корпус (52) и указанный первый электрод (51) расположены таким образом, что соответствующие продольные оси (L) по существу параллельны или совпадают, при этом предпочтительно общее направление указанных осей также соответствует направлению оси вращения (А) указанного первого электрода (51).
39. Генераторное устройство (111) по п. 38, отличающееся тем, что указанный основной корпус (52) и указанный первый электрод (51) расположены соосно.
40. Генераторное устройство (113) по п. 38, отличающееся тем, что указанный основной корпус (52) и указанный первый электрод (51) расположены эксцентрически.
41. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 32-35, 39 и 40, отличающееся тем, что указанный основной корпус (52) и/или указанный первый электрод (51) имеют по существу цилиндрическую геометрию.
42. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 32-35, 39 и 40, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения указанного основного корпуса (52) примерно в 25-100 раз больше поперечного сечения указанного первого электрода (51).
43. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 32-35, 39 и 40, отличающееся тем, что указанный основной корпус (52) и указанный первый электрод (51) оба имеют по существу круглое поперечное сечение, при этом диаметр указанного основного корпуса (52) примерно в 5-10 раз больше диаметра указанного первого электрода (51).
44. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 32-35, 39 и 40, отличающееся тем, что указанный основной корпус (52) имеет по меньшей мере одно впускное отверстие (555) для жидкости, предпочтительно расположенное на его боковой стенке или юбке, при этом расположение является таким, что указанное впускное отверстие (555) для жидкости позволяет обеспечить частичное погружение указанного основного корпуса (52) в жидкий электрод (522).
45. Генераторное устройство (111) по п. 44, отличающееся тем, что указанное по меньшей мере одно впускное отверстие (555) для жидкости и указанное по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (55, 58) расположены на соответствующих частях указанного основного корпуса (52) по существу ортогонально друг к другу.
46. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, 39, 40 и 45, отличающееся тем, что указанный первый электрод (51) имеет форму вала.
47. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, 39, 40 и 45, отличающееся тем, что указанный первый электрод (51) закреплен на выполненном с возможностью вращения валу (501), при этом последний предпочтительно находится внутри указанного основного корпуса (52).
48. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, 39, 40 и 45, отличающееся тем, что указанный первый электрод (51) расположен по существу параллельно свободной поверхности (518) указанного жидкого электрода (522).
49. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, 39, 40 и 45, содержащее средство (54) введения газа, выполненное с возможностью прокачивания газа через указанную зону (521) генерации плазмы.
50. Генераторное устройство (111) по п. 49, отличающееся тем, что указанное средство (54) введения газа содержит ротор или рабочее колесо, при этом последнее предпочтительно соединено, более предпочтительно скреплено, с указанным первым выполненным с возможностью вращения электродом (51), при этом указанный ротор или рабочее колесо предпочтительно по меньшей мере частично выполнены из пластмассы.
51. Генераторное устройство (112) по п. 49, отличающееся тем, что указанное средство введения газа содержит ротор или рабочее колесо (64), предпочтительно ротор или рабочее колесо центробежного насоса, расположенные за пределами указанного основного корпуса (52).
52. Генераторное устройство (111) по п. 49, отличающееся тем, что указанное средство введения газа содержит ротор или рабочее колесо (54), диаметр которого составляет примерно от 70 до 95%, более предпочтительно примерно от 60 до 90% от внутреннего диаметра указанного основного корпуса (52).
53. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, 39-40, 45 и 50-52, содержащее средство (558) для скользящего электрического контакта, связанное с указанным первым электродом (51).
54. Генераторное устройство (111) по любому из пп. 31-35, 39-40, 45 и 50-52, содержащее средство (53) запуска для инициирования разряда между указанным первым (51) и вторым (52, 522) электродом.
55. Генераторное устройство (111) по п. 54, отличающееся тем, что указанное средство (53) запуска соединено, предпочтительно скреплено, с указанным первым электродом (51).
56. Генераторное устройство (101) по п. 54, отличающееся тем, что указанное средство (53) запуска основано на эффекте истечения заряда с острия.
57. Генераторное устройство (101) по любому из п. 54, отличающееся тем, что указанное средство (53) запуска имеет по существу форму гребня.
58. Генераторный агрегат, содержащий:
- генераторное устройство (111, 112, 113) по любому из пп. 31-57, и
- высокочастотный электрический генератор или электрический генератор высокого напряжения, соединенный или выполненный с возможностью соединения с указанным первым (51) и/или вторым (52, 522) электродом указанного генераторного устройства (111, 112, 113).
59. Генераторный агрегат по п. 58, дополнительно включающий двигатель, выполненный с возможностью приведения во вращение одного из указанных электродов (51, 52, 522) указанного генераторного устройства (111, 112, 113), предпочтительно с максимальной скоростью, составляющей примерно 2800 оборотов в минуту.
2
x
x
x
60. Реакторный аппарат (211; …; 214), подходящий для применения в способе, в частности, для получения кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, сульфата аммония, нитрата кальция, NO, NO, NO, NO или окисленных ЛОС,
при этом аппарат (211; …; 214) содержит по меньшей мере одно генераторное устройство (111, 112, 113) или генераторный агрегат по любому из предшествующих пунктов, причем устройство (211; …, 214) имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие (510) для вывода газа/пара, полученного в указанном реакторном аппарате посредством реакции с участием плазменного газа, полученного в указанном по меньшей мере одном генераторном устройстве (111, 112, 113).
61. Реакторный аппарат (211) по п. 60, имеющий резервуарный участок (580), выполненный с возможностью размещения жидкого электрода (522) указанного по меньшей мере одного генераторного устройства (111, 112, 113).
62. Реакторный аппарат (211) по п. 60, содержащий наружный кожух (511), при этом указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (111, 112, 113) по меньшей мере частично расположено внутри указанного кожуха (511).
63. Реакторный аппарат (211) по пп. 61 и 62, отличающийся тем, что указанный кожух (511) ограничивает указанный резервуарный участок (580).
64. Реакторный аппарат (211) по п. 62, отличающийся тем, что указанный кожух (511) имеет впускное отверстие для проводящей жидкости (513) и впускное отверстие для газа (512), предпочтительно расположенные рядом друг с другом.
65. Реакторный аппарат (211) по любому из пп. 60-62 и 64, отличающийся тем, что указанный кожух (511) имеет выпускное отверстие (510) для газа/пара, предпочтительно расположенное в его верхней части.
66. Реакторный аппарат (211) по любому из пп. 60-62 и 64, содержащий средство (518) для контролирования и/или регулирования уровня указанного жидкого электрода (522).
67. Реакторный аппарат (211) по любому из пп. 60-62 и 64, содержащий множество генераторных устройств (111; 112; 113) и/или генераторные агрегаты по любому из пп. 58-59.
68. Реакторный аппарат (211) по любому из пп. 60-62 и 64, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (111; 112; 113) расположено таким образом, что продольная ось (L) указанного первого электрода (51) является по существу горизонтальной.
69. Химическая установка (300, …, 305), содержащая:
- реакторный аппарат (211, …, 214) по любому из пп. 60-68 или генераторное устройство (111, 112, 113) по любому из пп. 31-57;
- конденсатор (70), функционально связанный с указанным реакторным аппаратом (211, …, 214) или с указанным генераторным устройством (111, 112, 113), выполненный с возможностью приема в качестве загрузки газов/паров, выходящих из указанного аппарата или установки.
70. Химическая установка (302) по п. 69, дополнительно включающая сепаратор жидкость-газ (80), расположенный после указанного конденсатора (70).
71. Химическая установка (303; 304) по п. 69, дополнительно содержащая по меньшей мере одно охлаждающее устройство (90), расположенное после указанного конденсатора (70), при этом указанное охлаждающее устройство(а) предпочтительно содержит реактор с охлаждением пароводяной смесью (90).
72. Химическая установка (303; 304) по п. 69 или 71, дополнительно содержащая по меньшей мере один контактный реактор (40), расположенный после указанного конденсатора (70) и предпочтительно после указанного по меньшей мере одного охлаждающего устройства (90).
73. Химическая установка (303; 304) по п. 72, отличающаяся тем, что указанный контактный реактор (40) содержит средство (42-44) рециркуляции конденсированного продукта.
74. Химическая установка (304) по п. 72, дополнительно содержащая между указанным контактным реактором (40) и указанным реакторным аппаратом (211; …, 214) средство (47, 48, 124) соединения, выполненное с возможностью направления газа из контактного реактора (40) в реакторный аппарат (211, …, 214).
75. Химическая установка (303; 304) по п. 72, отличающаяся тем, что указанное охлаждающее устройство (90) и/или указанный контактный реактор(ы) (40) содержит средство распыления (94, 46) конденсированного продукта, поступающего в указанное устройство(а).
76. Химическая установка (304) по п. 69, дополнительно содержащая по меньшей мере одну печь (30) для сжигания серы, выполненную с возможностью получения серосодержащих паров и расположенную перед указанным реакторным аппаратом (201, 202).
77. Химическая установка (304) по п. 76, содержащая по меньшей мере одно охлаждающее устройство (35), расположенное после указанной печи(ей) (30) и перед указанным реакторным аппаратом (201, 202).
78. Химическая установка по любому из пп. 69-71 и 73-77, представляющая собой установку для получения азотной или серной кислоты.
79. Генераторное устройство для получения холодной плазмы,
2
x
x
x
подходящее для применения в способе, в частности, для получения любого вещества, выбранного из кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата кальция, NO, NO, N0, NO или окисленных ЛОС,
при этом указанное устройство (101, 102) содержит:
- внешний электрод (2) и внутренний электрод (1), расположенные таким образом, что один электрод окружает другой электрод, так что между ними образована зона (121) генерации плазмы,
при этом указанный внутренний (1) и/или внешний (2) электроды соединены или выполнены с возможностью соединения с источником питания (15, 16), вследствие чего при применении в указанной зоне (121) генерации плазмы устанавливается разность электрических потенциалов,
при этом внутренний (1) и внешний (2) электроды выполнены с возможностью вращения относительно друг друга,
при этом указанный внешний электрод (2) имеет впускное отверстие (8) для газа, который должен пройти через указанную зону (121) генерации плазмы, и по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (5) для плазменного газа, прошедшего через указанную зону (121) генерации плазмы;
- средство запуска (3, 3а) для инициирования разряда между указанным внешним (1) и внутренним (2) электродами, при этом указанное средство запуска (3, 3а) соединено, предпочтительно скреплено, с вращающимся электродом (1) из указанных двух электродов (1, 2); и
- средство (4) введения газа, выполненное с возможностью прокачивания газа через указанную зону (121) генерации плазмы, при этом указанное средство (4) введения газа соединено, предпочтительно скреплено, с вращающимся электродом (1) из указанных двух электродов (1, 2),
при этом указанный внешний электрод (2) имеет дополнительное выпускное отверстие (10) для плазменного газа, расположенное после по меньшей мере одного выпускного рециркуляционного отверстия (5) относительно потока плазменного газа.
80. Генераторное устройство (101) по п. 79, отличающееся тем, что указанный внутренний электрод (1) выполнен с возможностью вращения.
81. Генераторное устройство (101) по п. 79, отличающееся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды оба выполнены с возможностью вращения.
82. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, отличающееся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды расположены таким образом, что соответствующие продольные оси (L) по существу параллельны или совпадают, при этом общее направление указанных осей предпочтительно также соответствует направлению оси (А) относительного вращения.
83. Генераторное устройство (101) по п. 82, отличающееся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды расположены соосно.
84. Генераторное устройство (113) по п. 82, отличающееся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды расположены эксцентрически.
85. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды имеют по существу цилиндрическую геометрию.
86. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанный внутренний электрод (1) имеет форму вала.
87. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, содержащее промежуточную опорную деталь (7) указанного внутреннего электрода (1), при этом указанная промежуточная опорная деталь (7) выполнена с возможностью обеспечения электрической изоляции между указанными двумя электродами (1, 2).
88. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения указанного внешнего электрода (2) примерно в 25-100 раз больше поперечного сечения указанного внутреннего электрода (1).
89. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанные внешний (2) и внутренний (1) электроды оба имеют по существу круглое сечение, причем диаметр указанного внешнего электрода (2) примерно в 5-10 раз больше диаметра указанного внутреннего электрода (1).
90. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанный внутренний электрод (1) имеет по существу круглое сечение, предпочтительно с диаметром, составляющим примерно от 20 до 200 мм.
91. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанный внешний электрод (2) и/или указанный внутренний электрод (1) имеют длину, равную или большую примерно 200 мм.
92. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное впускное отверстие (8) для газа расположено на конце, предпочтительно у основания указанного внешнего электрода (2).
93. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (5) расположено на боковой стенке или юбке указанного внешнего электрода (2).
94. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (5) ограничивает выпускную зону, по существу равную или большую площади поперечного сечения указанного внешнего электрода (2).
95. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанный внешний электрод (2) имеет множество рециркуляционных выпускных отверстий (5) для плазменного газа, при этом указанные отверстия (5) предпочтительно расположены на боковой стенке или юбке указанного внешнего электрода (2).
96. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанный внешний электрод (2) имеет дополнительное выпускное отверстие (10) для плазменного газа, расположенное после по меньшей мере одного выпускного рециркуляционного отверстия (5) относительно потока плазменного газа.
97. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное дополнительное отверстие (10) расположено на боковой стенке или юбке указанного внешнего электрода (2).
98. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное средство (3) запуска прикреплено к вращающемуся электроду (1) из указанных электродов (1, 2).
99. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное средство (3) запуска основано на эффекте истечения заряда с острия.
100. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное средство (3) запуска имеет по существу форму гребня.
101. Генераторное устройство (101) по любому из пп. 79-81, 83 и 84, отличающееся тем, что указанное средство введения газа содержит ротор или рабочее колесо (4), которое прикреплено к вращающемуся электроду (1), выбранному из указанных внутреннего (1) и внешнего (2) электродов, при этом указанные ротор или рабочее колесо (4) предпочтительно по меньшей мере частично выполнены из пластмассы.
102. Генераторное устройство (101) по п. 101, отличающееся тем, что указанное средство введения газа содержит ротор или рабочее колесо (4), прикрепленное к указанному внутреннему электроду (1), при этом диаметр ротора или рабочего колеса (4) предпочтительно составляет примерно от 70 до 95%, более предпочтительно примерно от 60 до 90% от внутреннего диаметра указанного внешнего электрода (2).
103. Генераторный агрегат, содержащий:
- генераторное устройство (101, 102) по любому из пп. 79-102, и
- высокочастотный электрический генератор или электрический генератор высокого напряжения, соединенный или выполненный с возможностью соединения с указанным внутренним (1) и/или внешним (2) электродом указанного генераторного устройства (101, 102).
104. Генераторный агрегат по п. 103, дополнительно содержащий двигатель, выполненный с возможностью приведения во вращение указанных электродов (1, 2) указанного генераторного устройства (101, 102), предпочтительно с максимальной скоростью, составляющей примерно 2800 оборотов в минуту.
105. Реакторный аппарат (201; 202),
2
x
x
x
подходящий для применения в способе, в частности, для получения кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, сульфата аммония, нитрата кальция, NO, NO, NO, NO или окисленных ЛОС,
при этом указанный аппарат (201; 202) содержит по меньшей мере одно генераторное устройство (101, 102), включающее:
- внешний электрод (2) и внутренний электрод (1), расположенные таким образом, что один электрод окружает другой электрод, так что между ними образована зона (121) генерации плазмы,
при этом указанные внутренний (1) и/или внешний (2) электроды соединены или выполнены с возможностью соединения с источником питания (15, 16), вследствие чего при применении в указанной зоне (121) генерации плазмы устанавливается разность электрических потенциалов,
при этом внутренний (1) и внешний (2) электроды выполнены с возможностью вращения относительно друг друга,
при этом указанный внешний электрод (2) имеет впускное отверстие (8) для газа, который должен пройти через указанную зону (121) генерации плазмы, и по меньшей мере одно рециркуляционное выпускное отверстие (5) для плазменного газа, прошедшего через указанную зону (121) генерации плазмы;
- средство запуска (3, 3а) для инициирования разряда между указанными внешним (1) и внутренним (2) электродом, при этом указанное средство запуска (3, 3а) соединено, предпочтительно скреплено, с вращающимся электродом (1), выбранным из указанных двух электродов (1,2);
- средство (4) введения газа, выполненное с возможностью прокачивания газа через указанную зону (121) генерации плазмы, при этом указанное средство (4) введения газа соединено, предпочтительно скреплено, с вращающимся электродом (1), выбранным из указанных двух электродов (1, 2),
или генераторный агрегат, содержащий указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (101, 102) и высокочастотный электрический генератор или электрический генератор высокого напряжения, соединенный или выполненный с возможностью соединения с указанными внутренним электродом (1) и/или внешним электродом (2) указанного генераторного устройства (101, 102),
указанный аппарат (201; 202), имеющий резервуарный участок (180), выполненный с возможностью приема проводящей жидкости, при этом расположение является таким, что один из указанных внутреннего (1) и внешнего (2) электродов указанного генераторного устройства (101, 102) по меньшей мере частично находится в указанном резервуарном участке (180), и, при применении, погружен в проводящую жидкость,
при этом аппарат (201, 202) имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие (510) для вывода газа/пара, полученного в указанном реакторном аппарате посредством реакции с участием плазменного газа, полученного в указанной по меньшей мере одном генераторном устройстве.
106. Реакторный аппарат (201) по п. 105, содержащий наружный кожух (11), при этом указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (101; 102) по меньшей мере частично расположено внутри указанного кожуха (11).
107. Реакторный аппарат (201) по п. 106, отличающийся тем, что указанный кожух (11) ограничивает указанный резервуарный участок (180), при этом последний предпочтительно имеет по существу форму колбы или чаши.
108. Реакторный аппарат (201) по п. 105 или 106, отличающийся тем, что указанный кожух (11) имеет впускное отверстие для проводящей жидкости (13) и впускное отверстие для газа (12), предпочтительно расположенные на противоположных сторонах.
109. Реакторный аппарат (201) по любому из пп. 105-107, отличающийся тем, что указанный внутренний электрод (1) расположен таким образом, что при применении он по меньшей мере частично погружен в проводящую жидкость, находящуюся в указанном резервуарном участке (180).
110. Реакторный аппарат (201) по любому из пп. 105-107, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (101; 102) расположено таким образом, что его продольная ось (L), предпочтительно продольная ось указанного внутреннего электрода (1), по существу перпендикулярна свободной поверхности (18) указанной проводящей жидкости.
111. Реакторный аппарат (201) по любому из пп. 105-107, содержащий средство (18) для контролирования и/или регулирования уровня указанной проводящей жидкости внутри указанного резервуарного участка (180).
112. Реакторный аппарат (201) по любому из пп. 105-107, отличающийся тем, что указанное по меньшей мере одно генераторное устройство (101; 102) расположено таким образом, что продольная ось (L) указанного внутреннего электрода (1) является по существу вертикальной.
113. Реакторный аппарат (201) по любому из пп. 105-107, содержащий множество генераторных устройств (101, 102) по любому из пп. 79-102 и/или генераторных агрегатов по любому из пп. 103-104.
114. Реакторный аппарат (114) по любому из пп. 105-107, отличающийся тем, что указанный второй электрод имеет форму решетки (222).
115. Реакторный аппарат (201; 202; 114) по любому из пп. 105-107, содержащий выпускное отверстие для жидкости (17, 217), предпочтительно расположенное в нижней части указанного кожуха (11).
116. Реакторный аппарат (201; 202) по любому из пп. 105-107, содержащий средство для охлаждения или нагревания реакционной среды, ограниченной внутри указанного кожуха (11).
117. Реакторный аппарат (201; 202; 114) по любому из пп. 105-107, не имеющий впускных отверстий для жидкостей.
118. Реакторный аппарат (201; 202; 114) по любому из пп. 105-107, дополнительно содержащий средство для дозирования азота и кислорода и/или средство компрессии для хранения газообразного продукта под давлением.
119. Реакторный аппарат (201; 202; 114) по любому из пп. 105-107, дополнительно содержащий вентиляторы и/или теплообменники.
120. Химическая установка (300, …, 304), содержащая:
- реакторный аппарат (201, 202) по любому из пп. 105-119 или генераторное устройство (101, 102) по любому из пп. 79-102, и
- конденсатор (70), функционально связанный с указанным реакторным аппаратом (201, 202) или с указанным генераторным устройством (101, 102), выполненный с возможностью приема в качестве загрузки газа/пара, выходящего из указанного аппарата или устройства.
121. Химическая установка (302) по п. 120, дополнительно содержащая сепаратор жидкость-газ (80), расположенный после указанного конденсатора (70).
122. Химическая установка (303; 304) по п. 120, дополнительно содержащая по меньшей мере одно охлаждающее устройство (90), расположенное после указанного конденсатора (70), при этом указанное охлаждающее устройство (90) предпочтительно содержит реактор с охлаждением пароводяной смесью (90).
123. Химическая установка (303; 304) по п. 120 или 122, дополнительно содержащая по меньшей мере один контактный реактор (40), расположенный после указанного конденсатора (70) и предпочтительно после указанного по меньшей мере одного охлаждающего устройства (90).
124. Химическая установка (303; 304) по п. 123, отличающаяся тем, что указанный контактный реактор (40) содержит средство (42-44) рециркуляции конденсированного продукта.
125. Химическая установка (304) по п. 123, дополнительно содержащая между указанным контактным реактором (40) и указанным реакторным аппаратом (201, 202) средство (47, 48, 124) соединения, выполненное с возможностью направления газа из контактного реактора (40) в реакторный аппарат (201, 202).
126. Химическая установка (303; 304) по любому из пп. 122 и 124-125, отличающаяся тем, что указанное охлаждающее устройство (90) и/или указанный контактный реактор(ы) (40) содержит средство распыления (94, 46) конденсированного продукта, поступающего в указанное устройство(а).
127. Химическая установка (304) по п. 120, дополнительно содержащая по меньшей мере одну печь (30) для сжигания серы, выполненную с возможностью получения серосодержащих паров и расположенную перед указанным реакторным аппаратом (201, 202).
128. Химическая установка (304) по п. 127, содержащая по меньшей мере одно охлаждающее устройство (35), расположенное после указанной печи(ей) (30) и перед указанным реакторным аппаратом (201, 202).
129. Химическая установка по любому из пп. 120-122, 124-125 и 127-128, представляющая собой установку для получения азотной или серной кислоты.
2
x
x
x
130. Химический способ получения химического вещества, в частности, любого вещества, выбранного из кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, нитрата аммония, сульфата аммония, нитрата кальция, NO, NO, NO, NO или окисленных ЛОС, в котором используют генераторное устройство (101, 102) по любому из пп. 56-57 и 79-102, генераторный агрегат по любому из пп. 58-59 и 103-104, реакторный аппарат (201, 202) по любому из пп. 105-119 или установку (300; …, 304) по любому из п.п. 120-129.