Claims (5)
1. Способ плазмохимической переработки веществ, характеризующийся тем, что исходное перерабатываемое вещество, например минеральное сырье в виде железной руды или соответствующих руд цветных металлов, или угля, или горючих сланцев, торфа и т.п., предварительно измельчают и смешивают с тонко помолотым коксом или другим углеродсодержащим веществом, создавая тем самым исходную, например, водную технологическую суспензию, которую затем с применением насосов высокого давления подают в верхнюю часть специально создаваемой технологической камеры и через соответствующий входной канал со струеобразующим насадком, который специально электроизолируют от корпуса и подключают к применяемому импульсному высоковольтному источнику тока, так что в дальнейшем организуют в упомянутой технологической камере истечение исходных струй суспензии в направлении сверху вниз с их завершающей контактной встречей с установленным в нижней части технологической камеры и заземленным с ней электродом, выполненным, в частности, из кокса, причем указанные струи предварительно с помощью специального гидравлического прерывателя дробятся и их касание нижнего электрода не является для большинства из них одновременным, и при этом по периметру движения струй специально создают электроизолированные газовые каналы, на верхней стороне которых устанавливают импульсные лазеры, лучи которых поочередно сканируют по нижнему электроду в соответствии с заданным технологическим регламентом, и тем самым в итоге создают с помощью применения внешнего источника импульсных электроразрядов соответствующее образование в зоне истечения струй технологической суспензии плазменного состояния всех составляющих ее веществ как за счет импульсных электроразрядов через возникающие «гирлянды» из собственно самих электропроводных струй, так и с дополнительной помощью электроразрядов, возникающих вдоль «пробойных» треков от импульсно включаемых лазерных лучей с результирующей организацией указанным образом предлагаемой плазмохимической переработки всех исходно используемых веществ в целом.1. A method of plasma-chemical processing of substances, characterized in that the initial processed substance, for example, mineral raw materials in the form of iron ore or corresponding non-ferrous metal ores, or coal, or oil shale, peat, etc., is preliminarily ground and mixed with finely ground coke or other carbon-containing substance, thereby creating a source, for example, an aqueous technological suspension, which is then fed using high pressure pumps to the top of a specially created technological measures and through the corresponding input channel with a jet-forming nozzle, which is specially electrically insulated from the housing and connected to the used pulsed high-voltage current source, so that in the future the initial jets of the suspension are arranged to flow in the aforementioned chamber in the direction from top to bottom with their final contact meeting installed in the lower parts of the process chamber and an electrode grounded with it, made, in particular, of coke, moreover, these jets previously using special of the hydraulic circuit breaker are crushed and their contact with the lower electrode is not simultaneous for most of them, and at the same time, electrically insulated gas channels are specially created along the perimeter of the jets, on the upper side of which pulsed lasers are installed, the beams of which are alternately scanned along the lower electrode in accordance with the specified technological regulations, and thereby ultimately create through the use of an external source of pulsed electric discharges the corresponding formation in the expiration zone of the jets of those of a biological suspension of the plasma state of all its constituent substances, both due to pulsed electric discharges through arising "garlands" from the electrically conductive jets themselves, and with the additional help of electric discharges arising along the "breakdown" tracks from pulsed laser beams with the resulting organization of the proposed plasma-chemical processing in the indicated manner all originally used substances in general.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для создания в исходной технологической суспензии требуемого плазменного состояния всех входящих в ее состав веществ путем использования соответствующих электроразрядов, применяют дистанционно управляемый импульсный высоковольтный источник электрического тока (по принципиально известным техническим решениям) с частотой следования электрических разрядов более 10 Герц.2. The method according to claim 1, characterized in that to create the required plasma state in the initial technological suspension of all substances included in its composition by using the corresponding electric discharges, a remotely controlled high-voltage pulsed electric current source is used (according to fundamentally known technical solutions) with a repetition rate electrical discharges over 10 Hertz.
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что плазмохимическую переработку технологически производят под высоким давлением (от 6,5 до 22,1 МПа и возможно выше) и осуществляют либо по восстановительной схеме, при которой в реакционной зоне преобладают такие восстановители, как углерод и (или) окись углерода и водород, с помощью которых в итоге, например, синтезируется газообразный метан и диоксид углерода, а также химически восстанавливаются до металлов и (или) до карбонилов все неорганические вещества, либо процесс осуществляют по окислительной схеме с избытком в реакционной зоне кислорода с получением соответствующей тепловой энергии, а также мелкодисперсных окислов всех присутствующих в исходном материале неорганических веществ и диоксида углерода, который во всех указанных случаях при последующем его охлаждении под указанным высоким давлением до температуры окружающей внешней среды сжижается и его получают в виде дополнительного товарного продукта, например, для производства карбамида.3. The method according to claim 1, characterized in that the plasma-chemical processing is technologically performed under high pressure (from 6.5 to 22.1 MPa and possibly higher) and is carried out either according to a reduction scheme in which such reducing agents prevail in the reaction zone as carbon and (or) carbon monoxide and hydrogen, with the help of which, for example, methane gas and carbon dioxide are synthesized, as well as all inorganic substances are chemically reduced to metals and (or) carbonyls, or the process is carried out by oxidative a scheme with excess oxygen in the reaction zone to produce the corresponding thermal energy, as well as finely dispersed oxides of all inorganic substances and carbon dioxide present in the starting material, which in all these cases, when it is subsequently cooled under the indicated high pressure to ambient temperature, is liquefied and obtained in the form of an additional commercial product, for example, for the production of urea.
4. Устройство для осуществления способа плазмохимической переработки веществ, характеризующееся тем, что в создаваемом целевом технологическом комплексе объединено применение следующих главных функциональных систем, а именно: применена герметизированная технологическая камера, оснащенная системой внутреннего водяного охлаждения для последующего энергетического использования выходного пара, при этом в верхней части этой камеры оборудован электроизолированный от нее входной канал подачи исходной рабочей суспензии со струеобразующим насадком ее истечения сверху вниз и который подключен к применяемому высоковольтному импульсному источнику тока, а в нижней части указанной камеры применен заземленный с ее корпусом плоский электрод, выполненный, например, из кокса с применением системы шлюзового пополнения расходуемой части кокса, а также применены смонтированные в верхнем высоковольтном изоляторе герметизированные каналы, оснащенные внешними крышками из прозрачного материала, над которыми установлены импульсные лазеры и применена раздельная система электроизолированной подачи исходной суспензии к высоковольному входному каналу с использованием электроизолирующих вставок и управляемых газовых разрывов от двух раздельных баков, работающих в противофазе, и дополнительно применена система внутренней «закрутки» в технологической камере всех образующихся продуктов с результирующим тангенциальным выводом этих продуктов под применяемым высоким давлением и с их последующим целевым разделением.4. A device for implementing the method of plasma-chemical processing of substances, characterized in that the following main functional systems are combined in the target technological complex being created, namely: a sealed technological chamber is used, equipped with an internal water cooling system for subsequent energy use of the output steam, while in the upper parts of this chamber are equipped with an inlet feed channel of the initial working slurry, electrically insulated from it it has a nozzle of its outflow from top to bottom and which is connected to the applied high-voltage pulsed current source, and in the lower part of the specified chamber a flat electrode grounded with its body is used, made, for example, of coke using a gateway replenishment system of the consumed part of coke, and also mounted the upper high-voltage insulator, sealed channels equipped with external covers made of transparent material, over which pulsed lasers are installed and a separate system of electrical lined supply of the initial suspension to the high-inlet channel using electrically insulating inserts and controlled gas breaks from two separate tanks operating in antiphase, and an additional internal swirling system was used in the technological chamber of all formed products with the resultant tangential output of these products under high pressure and with their subsequent target separation.
5. Устройство по п.4, характеризующееся применением известных систем и устройств для завершающего охлаждения всех выходных продуктов химических реакций, включая сжижение образующихся карбонилов и диоксида углерода, а также применением известных криогенных технологий и аппаратов для полного исключения каких-либо технологических выбросов в окружающую атмосферу.
5. The device according to claim 4, characterized by the use of known systems and devices for the final cooling of all output products of chemical reactions, including liquefaction of the resulting carbonyls and carbon dioxide, as well as the use of known cryogenic technologies and apparatuses for the complete elimination of any technological emissions into the atmosphere .