СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА ИЗ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК C01B3/26 C01B31/02 

Изобретение относится к технике переработки углеводородного газа и производства чистых продуктов - углерода и водорода.

Обилие добываемого и разведанного углеводородного газа благоприятно соотносится с высокой потребностью в его чистых компонентах - углероде и водороде. Углерод, как один из основных химических элементов природы, является необходимым сырьевым компонентом многих производств. Его роль возрастает не только в связи с расширением традиционных потребностей, но и с появлением новых перспектив его использования, например в нанотехнологиях. Углеродные нанообъекты - нанотрубки и фуллерены, обладающие уникальными физическими свойствами, чрезвычайно интересны для решения широкого круга задач материаловедения и других, не менее важных. Например, искусственные кристаллы на основе фуллеренов превосходят по твердости алмазы. С помощью углеродных нанотрубок (УНТ) разрушают злокачественные новообразования в организме и т.д.

В связи с ростом потребительского спроса и относительно сложной технологией производства мировые цены на чистые однослойные УНТ составляют 500-1000 долларов за 1 грамм; цена фуллереновой сажи - около 2 долларов за 1 грамм [А.В.Кристинин Однослойные углеродные нанотрубки. Рос. хим. журнал (общ. им. Д.И.Менделеева). 2004. Т.XLVIII, № 5. С.26].

Не менее важны и злободневны задачи производства водорода, особенно для будущего энергетики. Концепции совершенствования энергоносителей все больше определяются проблемой токсичности (настоятельная проблема современности), и водород, в нынешнем представлении, решает ее наиболее полно. Известно, что двигатели космических аппаратов NASA используют химическое водородное топливо, в результате чего в выхлопных продуктах преобладает чистая вода.

Таким образом, актуальность решения задачи производства чистых углерода и водорода, повышения эффективности его в крупных масштабах трудно переоценить.

Техника производства углерода издавна известна и развивалась от наиболее простых решений.

Известен способ получения углерода из углеводородного газа путем пиролиза - диссоциации молекулы углеводорода при повышенных температурах в отсутствии воздуха. Способ малопроизводителен, поэтому процесс стимулируют катализаторами, а для экономии тепловой энергии используют ее рекуперацию из выходящих из реактора аэрозолей и газов [С.А.Анисимов. Использование вторичных энергоресурсов, Химическая техника. № 8, 2005. С.13-15]. Недостатки способа - низкая производительность, техническая сложность вывода чистого углерода, который адсорбируется на поверхности катализатора.

Для повышения производительности пиролизного производства углерода применяют дополнительное воздействие на рабочую смесь газа и катализатора. Известен способ получения углерода и водорода из углеводородного газа, в котором для сокращения непроизводительного расхода тепла рабочую смесь ворошат вращением реактора, воздействуют ультразвуком, коротко- или микроволновым электромагнитным изучением [Способ получения водорода и углеродного материала. Патент РФ № 2064889]. Вышеуказанные недостатки свойственны этому аналогу, несмотря на его новизну и идейную прогрессивность.

Известны способ и устройство, его реализующие, для эндотермических каталитических гетерофазных реакций, к которым относится и реакция диссоциации молекул углеводорода [СВЧ каталитический реактор для эндотермических гетерофазных реакций. Патент РФ № 2116826].

Новизна способа и, соответственно, устройства состоит в том, что для экономии тепловой энергии производят дополнительный нагрев рабочей смеси сырья и катализатора диссипацией энергии СВЧ-элекромагнитного поля на резистивных потерях материала. Для этого реактор выполнен в форме СВЧ-резонатора, а рабочая смесь открыта для проникновения электромагнитного поля.

Обоим объектам присущи недостатки пиролизной диссоциации: низкая производительность, закоксовывание и, следовательно, малый срок службы катализатора.

Известны способ и устройство получения углерода и водорода из углеводородного газа (метана), в которых используется плазменный катализ процесса диссоциации в импульсно-периодическом СВЧ (микроволновом) разряде [А.И.Бабарицкий и др. Импульсно-периодический СВЧ-разряд как катализатор химической реакции. ЖТФ. 2000. т.70. вып.11. С.36-41]. По наибольшему сходству технической сущности конструкции устройства и принципа его работы данный аналог выбран в качестве прототипа обоих предлагаемых объектов. В объектах реализован процесс термической диссоциации метана на углерод и водород:

СН₄→2Н₂+С

при воздействии плазмы микроволнового импульсно-периодического псевдокоронного разряда атмосферного давления на предварительно нагретый газ.

Устройство содержит плазмокаталитический реактор, выполненный в виде цилиндрической металлической камеры со входом углеводородного газа и выходом водорода и углерода, расположенными на противоположных концах цилиндра. Корпус одновременно служит на основе резонатором цилиндрического сверхвысокочастотного волновода. На расстоянии четверти длины волны от «выходного» конца реактора, ортогонально оси реактора из его стенки установлена вольфрамовая игла.

При осуществлении способа реактор заполняют подогретым метаном. Реактор запитывают от сверхвысокочастотного магнетрона. В максимуме напряженности стоячей волны электромагнитного поля в резонаторе, где установлена вольфрамовая игла возникает коронный разряд в области которого происходит вышеуказанная диссоциация молекул метана на водород и углерод.

Недостатки способа и реализующего его устройства - наличие отдельного источника предварительного подогрева газа, неизбежные потери тепла и низкий (относительно потребительских нужд) процентный выход углерода.

Технический результат предлагаемого изобретения (способа и устройства) - повышение эффективности и процента выхода чистых углерода и водорода.

Указанный технический результат достигается способом получения углерода и водорода из углеводородного газа путем предварительного нагрева и последующего разложения углеводородного газа воздействием сверхвысокочастотного электромагнитного поля с выделением и сепарацией углерода и водорода. Предварительный нагрев углеводородного газа осуществляют действием энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля в тепловой зоне проточного реактора протяженной формы, равномерно заполненной газопроницаемым, электропроводящим веществом-инициатором, выбранным из группы: титан, никель, никелид титана, никелид алюминия, молибден, при этом разложение углеводородного газа осуществляют на выходе из тепловой зоны реактора при повышенной в по сравнению с тепловой зоной реактора, напряженности сверхвысокочастотного электромагнитного поля.

Устройство для осуществления способа содержит проточный реактор с раздельными входом углеводородного газа и выходом углерода и водорода, источник энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля, связанный со сверхвысокочастотным волноводом. Проточный реактор помещен в сверхвысокочастотный волновод, выполненный прямоугольным. При этом проточный реактор выполнен в виде продолговатой цилиндрической камеры из радиопрозрачного термостойкого материала, частично заполненной газопроницаемым, электропроводящим веществом - инициатором, выбранным из группы: титан, никель, никелид титана, никелид алюминия, молибден, и снабжен концентратором сверхвысокочастотного электромагнитного поля, размещенным непосредственно после вещества-инициатора.

Предпочтительно вещество-инициатор выполнено в виде разупорядоченной проволочной укладки или в виде набора гранул с поперечными размерами 0,1-2,0 мм, или в виде гранул никелида титана с проницаемо-пористой структурой, или в виде никелид-титановой проволоки с микропористой поверхностью.

Концентратор сверхвысокочастотного электромагнитного поля выполнен с зазором между границей вещества - инициатора и широкой стенкой прямоугольного волновода перед выходом углерода и водорода.

Концентратор сверхвысокочастотного электромагнитного поля выполнен в виде семейства игл из тугоплавкого металла, упорядочение ориентированных вдоль оси реактора и смыкающихся одноименными концами с пограничным слоем вещества-инициатора со стороны выхода углерода и водорода.

Концентратор сверхвысокочастотного электромагнитного поля выполнен из семейства разупорядоченно уложенных отрезков тугоплавкой микропроволоки.

На фиг.1 схематически представлена основная часть устройства. Она содержит реактор 1 в виде полого цилиндра из радиопрозрачного термостойкого материала, например кварцевого стекла и заполнен газопроницаемым, электропроводящим веществом инициатором 4. Реактор установлен поперек прямоугольного волновода 6, через середину его широких стенок (в частности, в наклонной позиции). Ближняя к выходу углерода и водорода граница вещества - инициатора 4 отстоит от стенки волновода на некотором расстоянии, образуя с последней зазор, содержащий концентратор поля 5, например, в виде семейства игл из тугоплавкого металла, упорядочение ориентированных вдоль оси реактора. На вход реактора подается углеводородный газ (метан); на вход волновода 6 - энергия от сверхвысокочастотного источника (магнетрона) 9 (фиг.2). В стационарном режиме работы устройства визуально наблюдается свечение коронного разряда в объеме реактора, а в начале работы - слышится громкий хлопок.

Механизм работы устройства представляется в следующем виде.

В холостом режиме - в отсутствие в реакторе углеводородного газа, при наличии сверхвысокочастотной энергии - в тепловой зоне реактора происходит разогрев частиц вещества-инициатора, под действием наведенных вихревых токов и диссипации энергии на резистивных потерях, до температур 400-700°С. Одновременно между соседними частицами вещества-инициатора возможны электрические микроразряды, а также автоэлектронная эмиссия, переходящая по мере повышения температуры частиц в термоэлектронную. Указанные процессы интенсифицируются и акцентированно развиты в зоне повышенной напряженности электрического сверхвысокочастотного поля. Градиент этого поля искусственно создается в емкостном зазоре, названном концентратором сверхвысокочастотного электромагнитного поля (далее - концентратор), или в результате увеличения напряженности поля за счет острий игл и концов отрезков проволоки. Увеличение напряженности электрического поля может быть стократным и более [С.П.Бугаев, Е.Н.Литвинов, Г.Н.Месяц, Д.И.Проскуровский. УФН. 1975. Т.115. Вып.1. С.101-120]. При таких напряженностях нарастает автоэлектронная эмиссия, дальнейший разогрев частиц до 1000°С и выше и рост термоэлектронной эмиссии, - совокупность лавинно-развивающихся процессов, приводящих к псевдокоронному разряду. Последний, проходя стадии стримеров и плазменных каналов, заполняет объем реактора с максимумом в области концентратора. Для псевдокоронного разряда характерна генерация плазмы атмосферного давления с высокой средней энергией электронов. Действие такой плазмы на углеводородный газ по внешним признакам (разложение молекул) сходно с действием катализатора в химических реакциях и в уровне техники получило название плазмо-каталитических реакций.

Таким образом, при вводе углеводородного газа на вход реактора он предварительно нагревается в зоне нагрева, т.е. вещества-инициатора, до температуры 400-600°С и в таком состоянии подается в зону плазмозмокаталитической реакции, в область концентратора сверхвысокочастотного электромагнитного поля.

Процесс превращения углеводородного газа в чистые выходные продукты - углерод и водород - в свете современных научных представлений выглядит следующим образом.

В начале процесса, в тепловой зоне реактора, под действием повышенных (400-700°С) температур и энергии микроразрядов, возбуждаемых между отдельными частицами вещества-инициатора короткоимпульсными пучками эмитированных электронов, происходит образование непредельных углеводородов (этилен, ацетилен), а также генерация активных частиц (радикалы, ионы, возбужденные молекулы), способствующих разложению углеводородов в цепных реакциях [В.Д.Русинов, С.А.Этиван и др. Химия высокихэнергий. 1999. Т.3. № 1. С.59-66]. Конвертированные и оставшиеся газы, углеводородные продукты газовым потоком выносятся в зону концентратора СВЧ-электрического поля, где в плазме псевдокоронного разряда окончательно разлагаются на углерод и водород и выносятся из реактора интенсивным газовым потоком.

Ввиду инерционности теплопередачи в условиях быстропротекающих знакопеременных процессов в СВЧ-электромагнитном поле электроны возбужденных оболочек молекул газа не успевают передать энергию ядрам атомов продуктов распада (углерода и водорода), которые в «холодном» состоянии не осаждаются на поверхности относительно «горячего» вещества-инициатора и, тем более, горячих фрагментов в зоне концентратора. Высокоскоростным газовым потоком они выносятся на выход реактора.

Отсутствие отложений углерода на поверхности вещества-инициатора устраняет ее закоксовывание и необходимость периодической остановки процесса для очистки или замены вещества-инициатора. Данный фактор является главным в достижимости технического результата предлагаемого изобретения.

Большой, во много раз превосходящий по сравнению с устройством-прототипом, объем плазменного образования псевдокоронного разряда приводит к значительному, удовлетворяющему потребительские нужды, увеличению процентного и абсолютного выхода чистых продуктов. Отсутствие внешнего (самостоятельного) источника тепла для предварительного подогрева исходного газа сокращает потери тепла, упрощает структуру и, следовательно, стоимость устройства, сокращает его размеры, что особенно ощутимо при масштабном, промышленном его применении.

Экспериментальные исследования устройства и сравнительные испытания его при вариации материала вещества-инициатора, его структуры, конструкции реактора, особенно в зоне плазмо-каталитической реакции, выявили оптимальные параметры существенных признаков.

Оптимальными по техническому результату, различные, но сопоставимые по величине последнего, являются материалы вещества-инициатора: титан, никель, никелид титана, никелид алюминия, молибден. Предпочтительна структура ассоциированного вещества-инициатора с точки зрения газовой проницаемости, степени инициации плазменных микроразрядов, технологической готовности и простоты монтажа в виде разупорядоченной проволочной укладки и виде набора гранул. Оптимальными размерами гранул установлены 0,1-2,0 мм в среднем, для различных материалов.

Увеличение эффективной контактной поверхности вещества-инициатора повышает процентный выход готовых продуктов. Поэтому предпочтителен выбор проницаемо-пористого никелида титана, технология которого хорошо отработана в связи с интенсивным внедрением этого материала в различные области техники, например, в медицинскую технику. По этой же причине предлагается никелидтитановая проволока с микропористой поверхностью. Для используемых в предложении калибров проволоки (десятки и сотни микрон) такая поверхность образуется в процессе производства проволоки методом волочения.

Оптимальными, по сложности структуры, технологии монтажа и эффективности работы устройства, являются конструкции концентратора СВЧ-электрического поля в виде емкостного зазора, или семейства игл, упорядочение ориентированных по полю, или семейства отрезков тугоплавкой проволоки, разупорядоченно агрегатированной в виде скатанной ваты. Действие последнего сходно с многоострийным вариантом семейства игл, вследствие наличия множества острий, инициирующих повышение суммарной напряженности СВЧ-электрического поля и следственного коронного разряда.

Геометрия основных структурных единиц устройства - прямоугольного волновода и цилиндрического проточного реактора - продиктована удобством их совместной компоновки и безвихревого движения выходных газов, скорость которых соразмерна скорости звука.

Впервые, в уровне техники, осуществляемый полный цикл разложения углеводородов на простейшие компоненты - углерод и водород - в едином объеме реактора, под действием энергии одного источника, свидетельствует о наличии новых причинно-следственных связей, неочевидности предложения, т.е. о соответствии последнего критерию изобретения «изобретательский уровень». На иллюстрациях представлено:

Фиг.1. Устройство для получения углерода и водорода из углеводородного газа. 1 - реактор, 2 - вход углеводородного газа, 3 - выход водорода и углерода, 4 - вещество-инициатор, 5 - концентратор электромагнитного поля, 6 - прямоугольный волновод.

Фиг.2. Структурная блок-схема лабораторного макета установки с устройством для получения углерода и водорода из углеводородного газа. 7 - циркулятор, 8 - нагрузка циркулятора, 9 - магнетрон, 10 - модулятор, 11 - регулятор расхода газа, 12 - измеритель прошедшей СВЧ мощности, 13 - сборник углерода, 14 - блок отбора газовой смеси, 15 - пирометр. Конкретным примером реализации предлагаемых способа и устройства, подтверждающим работоспособность объектов и достижимость технического результата, является лабораторная установка, включающая, кроме самого устройства, измерительные блоки для корректной оценки параметров процесса (фиг.2).

Установка содержит трубчатый (диаметр 16 мм) проточный реактор 1 из кварцевого стекла, заполненный на 80% его объема веществом-инициатором 4, варьируемым в эксперименте, в рамках заявленной сущности. Реактор 1 помещен под углом 45° в прямоугольный волновод 6 сечения 90×45 мм через широкие стенки, симметрично его продольной оси. Ближняя, к выходу газа 3, зона реактора с размером 10-12 мм вдоль оси от границы вещества-инициатора 4 до плоскости широкой стенки волновода 6, служит концентратором СВЧ-электромагнитного поля и в эксперименте заполняется отрезками тугоплавкой микропроволоки (никелид титана, вольфрам) в регулярном порядке (продольно оси реактора) либо разупорядоченно, а также, как вариант, оставляется незаполненной.

Подвод энергии к реактору осуществляется от магнетрона 9 с частотой 2450 МГц, мощностью 1,5 кВт, в непрерывном режиме колебаний, через циркулятор-развязку 7 и волновод 6. Прошедшая (неизрасходованная) часть энергии магнетрона регистрируется измерителем мощности 12.

К входу реактора через регулятор расхода газа 11 подключены емкости с углеводородным газом (преимущественно метан СН₄) и азотом. Для сбора выходных продуктов к выходу реактора 1 подключены сборник углерода 13, блок отбора газовой смеси 14 и трубопровод для экстремального сброса.

Измерение температурного режима реактора осуществляется пирометром 15.

Модулятор 10 работает в постоянном режиме источника питания магнетрона.

Устройство работает, адекватно признакам предлагаемого способа, следующим образом.

Через реактор для вытеснения из него кислорода продувают в течение 1-2 минут азот со скоростью 10 мл/с, после чего в волновод устройства подают СВЧ-энергию от магнетрона. Часть энергии, мощностью 1,1 кВт, расходуется на нагревание вещества-инициатора до температуры 450-600°С и зоны концентратора СВЧ-электромагнитного поля, напряженность которого достигает 5000 В/см, что в 100-120 раз превышает таковую в тепловой зоне, - до 1000°С и выше. При достижении таких температур в реакторе возбуждается акустически (хлопок) и визуально (свечение) регистрируемый разряд, а на выходе возникает струя плазмообразующего газа. После этого регулятором расхода газа 11 прекращают подачу азота, замещая его смесью углеводородных газов с преимущественным (94,9%) содержанием метана (таблица 1). Время контакта газа с веществом-инициатором, т.е. его промежуточного превращения и окончательного разложения на углерод и водород - около 3 с. Чистые выходные компоненты, а также не успевшие (в небольшом количестве (таблица 2), прореагировать остатки исходного газа выносятся плазменной струей через выход водорода и углерода 3, собираются селективно в сборнике углерода 13 и блоке отбора газовой смеси 14.

Результаты тестовых испытаний устройства получены из хроматографического анализа исходных и выходных продуктов и представлены в таблице 2 для пяти примеров вариации вещества-инициатора. Результаты свидетельствуют о следующем.

1. Устройство работоспособно. На выходе содержится углерод в чистом виде в модификациях, включая углеродные нанотрубки и фуллерены, в различном содержании, и водород. Достигнута 90% степень конверсии по чистому углероду и водороду (процентный выход).

2. В режиме длительной работы активная поверхность вещества-инициатора не инкрустируется углеродом, что позволяет вести технологический процесс непрерывно и в масштабах промышленного производства получать заметное сокращение издержек (экономическая эффективность).

3. Устройство в части энергопитания ограничено единственным источником, что дает сокращение расхода энергии, упрощение структуры и, следовательно, снижение общей стоимости технических средств производства.

4. Содержание в выходном продукте ультрадисперсных углеродных нанотрубок и фуллеренов предвещает хорошую перспективу производства этого, пока дорогостоящего, материала.

5. Абсолютный выход углерода и водорода прямо пропорционален объему реактора. Поэтому нет принципиальных препятствий для экстенсивного промышленного масштабирования производства продуктов.

Последний вывод, а также нынешняя степень готовности способа и устройства достаточны для удовлетворения критерия «промышленная применимость».

Таблица 1.Состав углеводородного газа, об.%МетанЭтанПропанi-Бутанn-Бутан94.902.651.460.380.61

Таблица 2.Пример №ИнициаторКонверсия метана, %Концентрация водорода, об.%Выход углерода на пропущенный метан, %Содержание нанотрубок углерода и размер ОКРСодержание аморфного углерода, об.%об.%нм1TiNi42.4052.2511.2446.139.1245.002AINi15.8028.2823.4833.1410.5755.003Ni71.9781.1162.8856.517.12...14.9221.244Ti27.9143.3746.67   5Mo77.5684.6335.8624.9126.26...37.2264.89

Изобретение относится к технике переработки углеводородного газа и производства чистых продуктов - углерода и водорода. Для получения углерода и водорода осуществляют предварительный нагрев и последующее разложение углеводородного газа воздействием сверхвысокочастотного электромагнитного поля с выделением и сепарацией углерода и водорода. Предварительный нагрев углеводородного газа осуществляют действием энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля в тепловой зоне проточного реактора протяженной формы, равномерно заполненной газопроницаемым, электропроводящим веществом - инициатором, выбранным из группы: титан, никель, никелид титана, никелид алюминия, молибден, при этом разложение углеводородного газа осуществляют на выходе из тепловой зоны реактора при повышенной, по сравнению с тепловой зоной реактора, напряженности сверхвысокочастотного электромагнитного поля. Устройство содержит проточный реактор с раздельными входом углеводородного газа и выходом углерода и водорода, источник энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля, связанный со сверхвысокочастотным волноводом. Проточный реактор помещен в сверхвысокочастотный волновод, выполненный прямоугольным. При этом проточный реактор выполнен в виде продолговатой цилиндрической камеры из радиопрозрачного термостойкого материала, частично заполненной газопроницаемым, электропроводящим веществом - инициатором, выбранным из группы: титан, никель, никелид титана, никелид алюминия, молибден, и снабжен концентратором сверхвысокочастотного электромагнитного поля, размещенным непосредственно после вещества-инициатора. Изобретение позволяет повысить выход продуктов. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1. Способ получения углерода и водорода из углеводородного газа, включающий предварительный нагрев и последующее разложение углеводородного газа воздействием сверхвысокочастотного электромагнитного поля с выделением и сепарацией углерода и водорода, отличающийся тем, что предварительный нагрев углеводородного газа осуществляют действием энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля в тепловой зоне проточного реактора протяженной формы, равномерно заполненной газопроницаемым, электропроводящим веществом-инициатором, выбранным из группы: титан, никель, никелид титана, никелид алюминия, молибден, при этом разложение углеводородного газа осуществляют на выходе из тепловой зоны реактора при повышенной, по сравнению с тепловой зоной реактора, напряженности сверхвысокочастотного электромагнитного поля.2. Устройство для получения углерода и водорода из углеводородного газа, содержащее проточный реактор с раздельными входом углеводородного газа и выходом углерода и водорода, источник энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля, связанный со сверхвысокочастотным волноводом, отличающееся тем, что проточный реактор помещен в сверхвысокочастотный волновод, выполненный прямоугольным, при этом проточный реактор выполнен в виде продолговатой цилиндрической камеры из радиопрозрачного термостойкого материала, частично заполненной газопроницаемым, электропроводящим веществом-инициатором, выбранным из группы: титан, никель, никелид титана, никелид алюминия, молибден, и снабжен концентратором сверхвысокочастотного электромагнитного поля, размещенным непосредственно после вещества-инициатора.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вещество-инициатор выполнено в виде разупорядоченной проволочной укладки.4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вещество-инициатор выполнено в виде набора гранул с поперечными размерами 0,1-2,0 мм.5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вещество-инициатор выполнено в виде гранул никелида титана с проницаемо-пористой структурой.6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вещество-инициатор выполнено в виде никелид-титановой проволоки с микропористой поверхностью.7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что концентратор сверхвысокочастотного электромагнитного поля выполнен с зазором между границей вещества-инициатора и широкой стенкой прямоугольного волновода перед выходом углерода и водорода.8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что концентратор сверхвысокочастотного электромагнитного поля выполнен в виде семейства игл из тугоплавкого металла, упорядоченно ориентированных вдоль оси реактора и смыкающихся одноименными концами с пограничным слоем вещества-инициатора со стороны выхода углерода и водорода.9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что концентратор сверхвысокочастотного электромагнитного поля выполнен из семейства разупорядоченно уложенных отрезков тугоплавкой микропроволоки.