Spôsob aktivácie organických látok

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob aktivácie organických látok, najmä uhľovodíkov a uhľovodíkových zmesí z ropy a/alebo zemného plynu využiteľných v energetike, ďalej ako východiskové suroviny pre petrochémiu alebo ako palivá pre vznetové, zážihové a prúdové motory. Uvedené organické látky sa vystavia pôsobeniu elektromagnetického poľa o frekvencii od 10 Hz do 100 kHz tvoreného súčasne jednosmernou aj striedavou zložkou prúdu, pričom intenzita jednosmernej ako aj striedavej zložky prúdu sa pohybuje v rozsahu od 1.10exp(-6) do 1. 10exp(1) A. Frekvencia elektromagnetického poľa v rozsahu od 10 Hz do 100 kHz je rozmietaná frekvenciou od 0,1 Hz do 33 Hz.

Text

Pozerať všetko

Dátum podania prihlášky 25. I. 1999 Dátum nadobudnutiaVestník ÚPV SR c. 10/2001Dátum podania prioritncj prihláškyDátum zverejnenia prihlášky 14. 8. 2000 Vestník UPV SR č. 08/2000Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCTPRIEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA SLOVENSKEJ REPUBLIKY(54) Názov Spôsob aktivácie organických látokSpôsob aktivácie organických látok, najmä uhľovodíkov a uhľovodíkových zmesí z ropy a/alebo zemného plynu využiteľných venergetike, ďalej ako východiskovć suroviny pre petrochémiu alebo ako palivá do vznetových, zážihových a prúdových motorov. Uvedené organické látky sa vystavia pôsobeniu elektromagnetického poľa s frekvenciou od 10 Hz do 100 kHz tvoreného súčasne jednosmernou aj striedavou zložkou prúdu, pričom intenzita jednosmernej, ako aj stríedavej zložky prúdu sa pohybuje v rozsahu od 1 . 104 do l . 10 A. Frekvencia elektromagnetického poľa v romahu od 10 Hz do i 00 kHz je rozmetaná frekvenciou od 0,1 Hz do 33 Hz.Riešenie sa týka spôsobu aktivácie organických látok,najmä uhľovodíkov a uhľovodíkových zmesí z ropy a/alebo zenmého plynu, využiteľných venergetike, ďalej ako východiskové suroviny pre petrochémiu alebo ako palivá do vznetových, zážihových a prúdových motorov v automobilovej a leteckej doprave.Doteraz existuje veľmi málo teoretických pomatkov o mechanizme základných interakcií elektromagnetického poľa s nízkou intenzitou s extrémne nízkou frekvenciou so zlúčeninami anorganického a organického pôvodu, ako i živých organizmov. Väčšinou sa v patentovej literatúre opisujú jednotlivé riešenia zariadení alebo prístrojov na generovenie elektrických, magnetických a elektromagnetických vlnení, často bez bližšej špecifikácie či ide o propagáciu elektromagnetického poľa alebo žiarenia do reaktantov. Vo väčšine prípadov sa pôsobí elektromagnetickým poľom alebo žiarením na plynné alebo kvapalné médiá za normálnych podmienok, t. j. Iaboratóma teplota, atmosférický tlak, ešte pred vstupom do reakčného priestoru alebo spaľovacieho zariadenia. Najčastejšie sa účinku elektromagnetického poľa alebo žiarenia vystavujú prúdiace tekutiny v potrubí.Patent DE 19604060 A opisuje zariadenie vytvárajúce magnetické pole, ktoré obklopuje pretekajúce plynné a kvapalné palivá idúce na spaľovanie. Časovo premenlivé magnetické pole zlepšuje účinnosť spaľovania fosílnych palív, ako je zemný plyn, motorová naña, vykurovací olej,a/alebo zmenšuje koncentráciu nežiaducich škodlivých látok v spalinách. Elektromagnetické zariadenie umožňujúce úspom paliva v motoroch s vnútomým spaľovaním je opísané v pat. US 4 381 754.Niektoré pristroje umožňujú získať elektromagnetické pole pôsobiace na tekutiny v rádiofrekvenčnom rozsahu od 1 kHz do 1000 MHz - pat. US 48657747. K aktivácii palív obsahujúcich vodík prispela pulzačná energia z oscilátora s frekvenciou od 16 do 42 MHz zodpovedajúca rezonančným fiekvenciám molekúl prítomným v použitom palive. - pat. US 3,976726.K zlepšeniu účinnosti spaľovania kvapalných palív,hlavne automobilového benzínu, došlo navinutím elektrického vodiča do tvaru cievky na prívodné potrubie vedúce k spaľovaniu motora - pat. US 5134985 A. Na rovnaký účel sa môžu použiť i permanentné magnetypat. PL 159077. Ionizačné zariadenie zväčšuje energetický potenciál Záporných iónov v tekutine. Vďaka meniacemu sa elektromagnetickému poľu - pat. FR 2482873 A sa tak ušetrí až 30 automobilového paliva. Podľa pat. ES 469237 A možno vylepšiť zloženie výfukových plynov zo vznetových motorov pôsobením elektromagnetického, najmä mikrovlnného poľa. Molekuly a uhlíkaté klastre podliehajú rozkladu v dôsledku excitácií vibrácií.Popri energetickom využití sa elektromagnetické polia uplatnili aj pri chemických premenách uhľovodíkov a ďalších organických látok na cenné petrochemikálie. Podľa pat. FR 2739576 oxidačná dimerizácia metanu na vyššie uhľovodíky prebieha v reaktore V prítomnosti heterogénneho katalyzátora, do priestoru ktorého sa emitujú elektromagnetické vlny s frekvenciou nad 10 Ml-lz.Pri fyzikálnych procesoch a chemických reakciách sa uplatňuje najmä mikrovlnné žiarenie - EP 0465858 . V PV 917-94, SK sa ako východiskové suroviny použili recyklo vané odpady, napríklad ojazdené pneumatiky. Organický materiál sa privádza do mikrovlnnej komory, kde sa energia vyžaruje z mikrovlnných generátorov Každý mikrovlnný generátor môže mať výkon 1,5 kW pri frekvencii 2450 MHz, pričom dochádza ktvorbe plynných (olefmických),kvapalných (aromatických) a tuhých (uhlikových) pyrolýznych produktov.V spomenutých riešeniach sa na kvapalné alebo plynné médiá pôsobí elektromagnetickým poľom, ktoré je tvorené len striedavou, prípadne len jednosmemou zložkou prúdu,teda nedochádza v dostatočnej miere k ovplyvňovaniu neväzbových interakcií medzi molekulami organických látok. Pôsobenie elektromagnetického poľa vytvoreného súčasne striedavou aj jednosmemou zložkou prúdu nic je v literatúre opísané.Podstata spôsobu aktivácie organických látok, najmä uhľovodíkov a uhľovodíkových zmesí z ropy a/alebo zemného plynu využiteľných v energetike, ďalej ako východiskové suroviny pre petrochémiu alebo ako palivá do vznetových, zážihových a prúdových motorov, spočíva v tom, že uvedené organické látky sa vystavía pôsobeniu elektromagnetického poľa s frekvenciou od 10 Hz do 100 kHz tvoreného súčasne jednosmemou aj striedavou zložkou prúdu, pričom intenzita jednosmemej, ako aj striedavej zložky prúdu sa pohybuje v rozsahu od 1 . 10 do l . 10 A. Frekvencia elektromagnetického poľa v rozsahu od 10 Hz do 100 kHz je rozmetaná frekvenciou od 0,1 Hz do 33 Hz.Elektromagnetické pole tvorené súčasne jednosmemou aj striedavou zložkou prúdu pôsobí na uhľovodikové molekuly, ktoré sa v plynoch a kvapalinách voľne pohybujú, a narúša neväzbové interakcie, ktoré vznikajú v dôsledku elektrostatických príťažlivých síl medzi molekulami podmienených ich elektrickými poľami respektive medzi iónmí a dipólovými molekulami. Neväzbové interakcie sú značne slabšie ako sily chemickej väzby. Majú však rozhodujúcu úlohu pri vzniku stabilných molekulových asociácii. Predstavujú v mnohých prípadoch kohézne sily v tzv. molekulových kryštálových miiežkach, vkvapalinách i reálnych plynoch.Spôsob aktivácie organických látok podľa predloženého riešenia predstavuje originálnu technológiu využlvajúcu účinky špecifických elektromagnetických poll.Spôsobom aktivácie organických látok podľa vynálezu dochádza k zvýšeniu konverzie a selektivíty. Konkrétne pri uhľovodíkoch podľa tohto technického riešenia dochádza k zvýšeniu účinnosti spaľovania o 5 a tým aj zvýšeniu výkonnosti motorov, čoho dôsledkom je zníženie obsahu oxidu uhoľnatého vo výfukových plynoch. Predložené riešenie má teda dôležitý význam aj z hľadiska ekologického.V laboratómych podmienkach sa spaľoval zemný plyn zmiešaný so vzduchom v zmiešavacej komore v hmotnostnom pomere 1 5. Spaľovanie prebiehalo pri teplote 1300 C v prítomnosti elektromagnetického poľa vytvoreného jednosmemou aj striedavou zložkou prúdu pretekajúceho cez cíevku umiestnenú vzmiešavacej komore pred vstupom zmesi do spaľovacieho zariadenia. Na spaľovanie sa použil zemný plyn nasledujúceho zloženia 99 obj.metánu, 0,73 obj. etánu, 0,2 l obj. propánu, 0,04 obj. n-butánu, 0,03 obj. izo-butánu, stopové n izo-pentánu, Spaľovanie teplo zemného plynu - 38,10 kJm 3. Amplitúda striedavého prúdu sa menila v rozsahu od 7,3 .Teplo získané zo spaľovania zemného plynu sa použilo na ohrev 1000 g destilovanej vody s počiatočnou teplotou 25 °C. Prietok zemného plynu bol konštantný - 1,55 l /hod. Pri meraní uvoľneného tepla sa postupovalo tak, že sa meral čas ohrevu a teplota ohrievanej vody až do teploty varu. Výsledky sú uvedené v tabuľke l.Vplyv elektromagnetického poľa na spaľovanie zemného l uPorovnanlm s experimentom l, ktorý je referenčný, pôsobením elektromagnetického poľa došlo ku skráteniu času ohrevu vody na teplom varu o viac ako 100 sekúnd, čo predstavuje úsporu zemného plynu približne o 5,5 .Odchádzajúce spaliny sa podrobíli plynovochromatografickej analýze. Odobrali sa vzorky spalín z dvoch miest zo stredu a z vrcholu plameňa V tabuľke 2 sú uvedené výsledky zo spaľovania zemného plynu klasickým spôsobom a za prítomnosti magnetického poľa, pričom vstupujúca zmes na spaľovanie obsahovala 16,87 hmotu. metánu,83,13 hmotn. vzduchu.Tabuľka 2 Analýza spalín zo zemného plynu a vplyv elektromagnetického poľa na zloženie spalín (iednosmemá zložka prúdu 190. 10 A, stríedava zložka rúdu 40 . 10 ° A .Zemnýplyn Vzduch Oxiduhličrtý CH. 94 v 16.81 -EnSledoval sa vplyv elektromagnetického poľa na premenu čistého metánu (99,99 hmotn.) so zameraním na oxidáciu metánu. Surovina (metán), inert (dusík) a oxidant(kyslík) sa privádzala do kovového rúrkového reaktora umiestneného v elektrickej peci. Reakčná zmes sa pred vstupom do reaktora podrobila pósobeniu elekromagrletického poľa s frekvenciou l 750 Hz vytvoreného jednosmemou zložkou prúdu s intenzitou 190 . 10 3 A a striedavou zložkou prúdu s intenzitou 40 . l 0 3 A. Reakčné produkty sa po ochladeni podrobili plynovochromatograñckej analýze. Prvé meranie sa uskutočnilo pri objemovom pomere CH, 02 N v pomere 2 l 20. Postupným znižovaním prietoku dusíka v zmesi sa zvyšoval obsah metanu, tým aj jeho parciálny tlak, ale zmenšoval sa celkový prietok reakčnej zmesi a predlžoval sa zdržný čas. Začínalo sa s prietokmi CH. 20 ml/min., 02 10 ml/min. a N, 180 ml/min. Experimenty sa uskutočňovali pn teplote 760, 800, 850 a 900 °C. Vplyv elektromagnetického poľa na premenu metánu je uvedený v tabuľke 3.Tabuľka 3 Vl elektroma etického oľa na remenu metánu- experimentu 16,0 14,4 12,2 27,2 ôsobenia ma . 31,4 21,4 24,2 28,9 Oxid uhličitý výťažok hnwtrL 21,42 19,33 14,48 33,28 36,9 30,82 28,15 32,05 1,97 1,8 l 1,38 3,06 2.53 2,94.sohcniam - oľa 0,03 Ako vidno z tabuľky 3 elektromagnetické pole priaznivo vplýva na oxidáciu metánu. V porovnaní s referenčným experimentom, ktorý sa uskutočnil za klasických podmienok, t. j. bez pôsobenia magnetického poľa, je konverzia dvojnásobna, dosahuje takmer 32 , výťažok oxidu uhličitého sa zvýšil asi o 73 . Pri oxidácií metánu kyslíkom vzniká v rozhodujúcej miere oxid uhličitý, v menšom množstve sa tvorí vodík, etylén a etán. V stopových množstvách je prítonmá voda. Nezaznamenala sa prítomnosť oxidu uhoľnatého.Na tvorbu jednotlivých reakčných produktov má vplyv aj materiál, z ktorého je vyrobený nirkový reaktor. V experiment vykonanom za tých istých podmienok, ale v kremennom rúrkovom reaktore je síce výťažok oxidu uhličitého nižší a nižšie je aj konverzie metánu, ako aj nižšie nevzniká pri teplote 760 C oxid uhličitý, vzniká viac uhľovodíkov Cz.Spôsob aktivácie organických látok podľa vynálezu možno využiť vrôzrtych odvetviach priemyslu v malej a veľkej energetike. Veľký význam má v doprave, pretože uvedeným spösobom dochádza k zníženiu spotreby uhľovodíkových palív a tým obsahu toxických exhalátov.l. Spôsob aktivácie organických látok, najmä uhľovodíkov a uhľovodíkových zmesí zropy a/alebo zemného plynu využiteľných venergetike, ďalej ako východiskové suroviny pre petrochétniu alebo ako palivá do vznetových,zážihových a prúdových motorov, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že uvedené organické látky sa vystavia pôsobeniu elektromagnetického poľa s frekvenciou od 10 Hz do 100 kHz tvoreného súčasne jednosmernou aj striedavouzložkou prúdu, pričom intenzita jednosmemej, ako aj striedavejlzložky prúdu sa pohybuje V rozsahu od 1 . 10 do l . 10 A.2. Spôsob aktivácie organických látok podľa nároku l,vyznačuj úci sa týmjefrekvenciaelektromagnetického poľa v rozsahu od 10 Hz do 100 kHz je rozmetaná frekvenciou od 0,1 Hz do 33 Hz.

MPK / Značky

MPK: B01J 19/08, C10K 3/00, B01J 19/12

Značky: spôsob, aktivácie, organických, látok

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-281993-sposob-aktivacie-organickych-latok.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob aktivácie organických látok</a>

Podobne patenty