УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛМАЗОВ Российский патент 2002 года по МПК C09C1/48 C01B31/06 

Изобретение относится к химической промышленности.

Известно устройство для производства алмазов, содержащее кварцевую трубу с электродами для метана, нагреватель для нагрева метана до температуры выше 540^oC и разделения его под действием электрического поля на сажу и водород с дальнейшим преобразованием сажи в алмазы и другие полимеры углерода и трубу для воздуха - патент РФ N 2140428 C1, кл. C 09 C 1/48, 27.10.1999.

Задачей изобретения является получение алмазов и других полимеров углерода, производство электроэнергии с обеспечением высокого коэффициента полезного действия устройства.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для производства алмазов, содержащее кварцевую трубу с электродами для метана, нагреватель для нагрева метана до температуры выше 540^oC и разделения его под действием электрического поля на сажу и водород с дальнейшим преобразованием сажи в алмазы и другие полимеры углерода и трубу для воздуха, содержит также кислородную секцию и кварцевый цилиндр с электродами, турбину с электрогенератором, соединенную с трубой для водорода и трубой для воздуха, при этом внутренняя поверхность ионной камеры кварцевой трубы и кварцевого цилиндра покрыта карбидом радиоактивного стронция, а электроды кислородной секции соединены с электродами кварцевой трубы и кварцевого цилиндра.

На чертеже представлено устройство для производства алмазов.

Устройство для производства алмазов содержит кварцевую трубу 10 для подачи метана, насос 26, трубу для воздуха 28 и электроды. Оно содержит кислородную секцию 1 с кислородными камерами 5, 9, соединенную электродами через электропроводники с электродами кварцевой трубы 10 и кварцевого цилиндра 18, а также содержит водородную трубу 25 и воздушную трубу 28, соединенные с турбиной 27, из которой продукты сгорания в нагревателе 31 нагревают метан выше 540^oC, разделяющийся под действием электрического тока на водород и сажу с дальнейшим преобразованием в алмазы и другие полимеры углерода.

Кислородная секция 1 имеет форму полого кварцевого кольца, заполненного кислородом, которая электродами через электропроводники соединена с электродами кварцевой трубы и кварцевого цилиндра. Медный катод 2 через электропроводник соединен с никелевым анодом 11 кварцевой трубы. Метан отдает электроны кислороду с окислением метана и образованием ионов водорода, углерода и кислорода, обладающих зарядом. Ионы кислорода проходят через твердый электролит 3 к никелевому аноду 4, создавая на электродах разность потенциалов. Никелевый анод через электропроводник соединен с медным катодом 14 кварцевой трубы. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам водорода с восстановлением водорода и образованием молекул водорода и кислорода. В электропроводнике возникает электрический ток. Молекулы кислорода проходят в кислородную камеру 5 с медным катодом 6, соединенным электропроводником с никелевым анодным поршнем 20 кварцевого цилиндра. Водород и углерод отдают электроны кислороду с окислением водорода и углерода и образованием ионов водорода и углерода. Медный катод через твердый электролит 7 соединен с никелевым анодом 8, соединенным электропроводником с медным катодным поршнем 23. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам углерода. Кислородная камера 9. Никелевый анод 11 через электропроводник соединен с медным катодом 2 кислородной секции. Метан через электропроводник отдает электроны кислороду с окислением метана и образованием ионов водорода, кислорода и углерода. Внутренняя поверхность ионной камеры 12 покрыта карбидом радиоактивного стронция 13, ионизирующим водород и углерод. Медный катод 14 через электропроводник соединен с никелевым анодом 4 кислородной секции. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам водорода с восстановлением водорода и образованием молекул водорода и кислорода. Водород и углерод проходят в дегазатор 15. Водород через мембрану 16 и углерод по трубе 17 проходит в кварцевый цилиндр 18. Стержень 19 соединен с никелевым анодным поршнем 20, соединенным электропроводником с медным катодом 6 кислородной секции. Углерод через электропроводник отдает электроны кислороду с окислением углерода и образованием ионов углерода в камере ионизированного углерода 21 с дополнительной ионизацией карбидом радиоактивного стронция 22. Никелевый анодный поршень через камеру ионизированного углерода соединен с медным катодным поршнем 23, соединенным электропроводником через стержень 24 с никелевым анодом 8 кислородной секции. Ионы кислорода через электропроводник возвращают электроны ионам углерода с восстановлением углерода. Ионизированный углерод под давлением поршней превращается в алмазы и другие полимеры углерода. Из дегазатора 15 выходит труба для водорода 25. Насос 26 закачивает водород в турбину 27, соединенную с трубой для воздуха 28. В турбине происходит сгорание водорода. Продукты сгорания вращают турбину электрогенератора 29, вырабатывающего электроэнергию. Из турбины выходит паровая труба 30, соединенная с нагревателем 31, нагревающим метан выше 540^oC. Далее труба соединена с охладителем 32, в который по трубе 33 насосом 34 закачивается холодная вода, превращающая пар, который выходит через трубу 35, в воду, которая выходит через трубу 36.

Устройство, кроме производства алмазов, обеспечивает производство ионизированного углерода и полимерных соединений углерода, а также получение электроэнергии, имея при этом высокий коэффициент полезного действия.

Устройство для производства алмазов относится к химической промышленности. Устройство содержит кварцевую трубку с метаном, насос, нагреватель, трубу для воздуха, кислородную секцию, соединенную электродами через электропроводники с электродами кварцевой трубы и кварцевого цилиндра. Труба для водорода соединена с турбиной, вращающей электрогенератор, вырабатывающий электроэнергию. Из турбины продукты сгорания в нагревателе нагревают метан выше 540^oС, под действием электрического поля метан разделяется на водород и углерод с дальнейшим преобразованием в алмазы и другие полимеры углерода. Устройство обеспечивает получение электроэнергии, имея высокий коэффициент полезного действия. 1 ил.

Устройство для производства алмазов, содержащее кварцевую трубу с электродами для метана, нагреватель для нагрева метана до температуры выше 540^oС и разделения его под действием электрического поля на сажу и водород с дальнейшим преобразованием сажи в алмазы и другие полимеры углерода и трубу для воздуха, отличающееся тем, что оно содержит кислородную секцию и кварцевый цилиндр с электродами, турбину с электрогенератором, соединенную с трубой для водорода и трубой для воздуха, при этом внутренняя поверхность ионной камеры кварцевой трубы и кварцевого цилиндра покрыта карбидом радиоактивного стронция, а электроды кислородной секции соединены с электродами кварцевой трубы и кварцевого цилиндра.