Способ повышения эффективности окислительно- восстановительных процессов и устройство для его осуществления

 

Использование: сельскохозяйственные технологии, машиностроение и т.д. Сущность изобретения: повышение окислительно-восстановительных процессов достигается тем, что в этих реакциях дополнительно участвует озон, который передают в поле коронного разряда. Устройство включает трубку из диэлектрического материала, поверх которой намотана первая спираль, являющаяся нулевым электродом, а внутри проходит вторая спираль, которая связана с потенциальным выходом источника высокого напряжения. Форма спиралей позволяет получить значительный градиент поля и, следовательно, устойчивый коронный разряд. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технологии. машиностроению, а именно технологии с использованием озона.

Известны способы повышения окислительно-восстановительных процессов, включающие генерацию озона и воздействие его на реагент, что, например, позволяет существенно повысить энергетику протекающих реакций. Так, известные свойства озона как окислителя широко применяются в сельскохозяйственных технологиях, например, при обеззараживании семян, уничтожении вредителей, при обработке растений и биологических объектов [1] Кроме того, применение озоновых технологий в машиностроении позволяет существенным образом интенсифицировать процессы горения, что приводит к возможности создания более мощного транспортного средства, позволяет получить более чистый выхлоп и т.д. [2] Наиболее близким к заявленному является способ, включающий подачу озона от средства его создания до средства смешения с реагентом [3] Устройство для этого способа включает электроды для подключения к источнику высокого напряжения и газовый канал для подключения к средству смешения с реагентом [3] Общим недостатком в данном случае является то, что озон является очень нестабильной фракцией и в процессе передачи опять переходит в обыкновенный кислород, активность которого гораздо ниже. Избежать этого можно только за счет непосредственного соединения выхода озонатора с входом устройства смешения с реагентом, что в ряде случаев является невозможным по ряду технологических или экономических причин. Кроме того, в ряде случаев при больших расходах озона озонатор представляет собой громоздкий прибор, что может полностью исключит возможность его применения, например, в случае уничтожения насекомых, поскольку невозможно обрабатывать растения или почву устройством с такими габаритами при практически "точечном" воздействии, другое же воздействие в данном случае неэффективно.

Целью изобретения является создание методов и средств для передачи озона от места его выработки до места смешения с реагентом или местом воздействия на объект существенных потерь.

Указанная цель достигается тем, что озон со средством смешения с реагентом или воздействия на объект перемещают в объеме поля коронного разряда, которое создают между спиралевидными электродами, один из которых расположен в объеме другого и разделенных посредством диэлектрического материала.

Относительно устройства цель достигается тем, что газовый канал выполнен в виде трубки из диэлектрического материала, вход газового канала выполнен в виде средства для сообщения с выходом озонатора, причем электроды выполнены в виде спиралей, первая из которых для связи с общим выводом источника высокого напряжения охватывает трубку из диэлектрического материала, а вторая спираль для связи с потенциальным выводом источника высокого напряжения проходит внутри упомянутой трубки.

Поиск, проведенный по патентной и технической литературе показал, что заявленные совокупности неизвестны, т.е. они соответствуют условию патентоспособности "новизна".

Поскольку способ реализуется при использовании устройства, которое состоит из известных элементов, то заявленное соответствует условию "промышленная применимость".

Так как в результате реализуется возможность передачи озона на значительные расстояния без потерь, что ранее не использовалось, то заявленное соответствует условию "изобретательский уровень".

Способ реализуется посредством устройства, представленного на чертеже.

Устройство включает диэлектрическую трубку 1, вход которой сообщен с озонатором 2 посредством соответствующего средства 3, например входного патрубка, а выход сообщен со средством 4 смешения с реагентом или выпускным патрубком для воздействия на конкретный объект (не показан). Поверх трубки 1 расположен первый электрод в виде спирали 5, который сообщен с общим выводом источника высокого напряжения (не показан), т.е. это электрод "заземлен". Внутри трубки 1 проходит второй электрод в виде спирали 6, связанный с потенциальным выводом того же источника высокого напряжения, т.е. этот электрод имеет высокий электрический потенциал постоянной величины или меняющийся, в последнем случае следует говорить о величине максимального значения этого потенциала. Также может иметься средство создания тяги.

Способ при работе устройства реализуется следующим образом.

Озон вырабатывается посредством озонатора 2 и поступает в трубку 1. Озон может либо перемещаться по трубке 1 вследствие работы средства 7 создания тяги либо за счет всасывания его со стороны средства 4 смешения с реагентом. При перемещении озона внутри трубки 1 происходит постоянное его разрушение и образование обычного кислорода воздуха. Однако при включении источника высокого напряжения между электродами-спиралями 5 и 6 образуется поле коронного разряда (при разности потенциалов в несколько киловольт). Это поле поддерживает молекулы озона в возбужденном состоянии и они без каких-либо помех достигают выхода трубки 1. Кроме того, если какие-либо молекулы и перешли из возбужденного состояния в обычное, т.е. опять стали О₂, то имеется значительная вероятность, что при обратном процессе молекулы О₂ перейдут в молекулы озона, т.е. в данном случае поле коронного разряда является существенным возбуждающим фактором.

Следует отметить, что из известного уровня техники известно требование к устройствам для генерирования поля коронного разряда это необходимость передачи создания существенного градиента поля, т.е. различного рода острий, неровностей на поверхности электродов, выполнение этих электродов в виде зубцов и т. д. Во многих случаях это существенно удорожает конструкцию генератора поля коронного разряда. В данном же случае использование простой спирали в виде электрода позволяет энергично решить проблему, поскольку виток спирали представляет собой существенно пространственный элемент и позволяет получит градиент поля, несущественно уступающий градиентам полей в случае использования вышеуказанных сложных механических электродов. Изготовление же спиралевидных электродов 5 и 6 не представляет вообще никакой сложности. Следует отметить, что возможно также при реализации способа заключить оба электрода 5 и 6 в общий воздухопровод и изолировать один, например внутренний электрод 6, покрыв его диэлектриком. В данном случае озонопровод также будет эффективно функционировать.

Применение изобретения позволяет осуществить более эффективно окислительно-восстановительные процессы, воздействовать на объект практически с любого расстояния озоном, что ранее вообще не было достижимо, т.е. реализовать во многих случаях технологии новых типов.

Формула изобретения

1. Способ повышения эффективности окислительно-восстановительных процессов, включающий подачу озона от средства его создания до средства смешения с реагентом или места воздействия на объект, отличающийся тем, что озон до средства смешения с реагентом или местом воздействия на объект перемешивают в объеме поля коронного разряда, которое создают между спиралевидными электродами, один из которых расположен в объеме другого, разделенных посредством диэлектрического материала.

2. Устройство для повышения эффективности окислительно-восстановительных процессов, включающее электроды для подключения к источнику высокого напряжения и газовый канал с выходом для подключения к средству смешения с реагентом или выпускным патрубком, отличающееся тем, что газовый канал выполнен в виде трубки из диэлектрического материала, вход газового канала выполнен в виде средства для сообщения с выходом озонатора, причем электроды выполнены в виде спиралей, первая из которых для связи с общим выводом источника высокого напряжения охватывает трубку из диэлектрического материала, а вторая спираль для связи с потенциальным выводом источника высокого напряжения проходит внутри упомянутой трубки.

РИСУНКИ

Рисунок 1

RZ4A Другие изменения, относящиеся к зарегистрированным изобретениям

Изменения:Публикацию в БИПМ № 8 за 2012 год о досрочном прекращении действия патента считать недействительной

Дата публикации: 20.07.2012

---