RU2786209C1 - Reactor for waste processing device - Google Patents
Reactor for waste processing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786209C1 RU2786209C1 RU2022124554A RU2022124554A RU2786209C1 RU 2786209 C1 RU2786209 C1 RU 2786209C1 RU 2022124554 A RU2022124554 A RU 2022124554A RU 2022124554 A RU2022124554 A RU 2022124554A RU 2786209 C1 RU2786209 C1 RU 2786209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- processing device
- waste processing
- electrode
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для утилизации отходов в твердом и/или жидком состоянии, в частности к устройствам утилизации методом плазмохимической деструкции.The invention relates to devices for the disposal of waste in the solid and/or liquid state, in particular to devices for recycling by the method of plasma-chemical destruction.
Известен комплекс для переработки твердых органических отходов по патенту РФ №2741004 (опубликован 22.01.2021), в котором с помощью высокотемпературного плазменного реактора, использующего в качестве плазмообразующего газа водяной пар, с температурой в зоне реакции порядка 1600-2000°С осуществляется переработка твердых органических отходов посредством их паровой плазменной газификации с получением синтез-газа.A complex for the processing of solid organic waste is known according to the patent of the Russian Federation No. 2741004 (published on January 22, 2021), in which solid organic waste through their steam plasma gasification to obtain synthesis gas.
Недостатком реактора является неполная переработка твердых органических отходов, поскольку результатом переработки является синтез-газ, который также подлежит утилизации, а также невозможность переработки неорганических веществ присутствующих в составе твердых бытовых отходов.The disadvantage of the reactor is the incomplete processing of solid organic waste, since the result of processing is synthesis gas, which is also subject to disposal, as well as the impossibility of processing inorganic substances present in the composition of municipal solid waste.
Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является создание реактора, обеспечивающего деструкцию как органических, так и неорганических веществ, входящих в состав твердых и/или жидких бытовых отходов.The technical result, to which the invention is directed, is the creation of a reactor that provides the destruction of both organic and inorganic substances that are part of solid and / or liquid household waste.
Технический результат достигается в реакторе в виде закрытой полости, выполненной с входным отверстием, соединенным с устройством подачи отходов, и с выходным отверстием для вывода газообразных продуктов деструкции, при этом внутренние поверхности полости частично или полностью выполнены проводящими, а в реактор введен изолированный от них электрод, соединенный с источником высоковольтных импульсов напряжения, причем размер зазора между электродом и проводящими поверхностями полости обеспечивает формирование стримеров плазмы коронного разряда.The technical result is achieved in the reactor in the form of a closed cavity, made with an inlet connected to a waste supply device, and with an outlet for removing gaseous degradation products, while the internal surfaces of the cavity are partially or completely made conductive, and an electrode isolated from them is introduced into the reactor. connected to a source of high-voltage voltage pulses, and the size of the gap between the electrode and the conductive surfaces of the cavity ensures the formation of corona discharge plasma streamers.
Предпочтительно выполнение электрода цилиндрическим и с заостренным концом.Preferably, the electrode is cylindrical and has a pointed end.
Предпочтительно выполнение электрода из стали.Preferably, the electrode is made of steel.
В одном из вариантов исполнения дно полости покрыто проводящей водосодержащей жидкостью.In one embodiment, the bottom of the cavity is covered with a conductive aqueous liquid.
Предпочтительно выполнение зазора между электродом и, по крайней мере, одним из участков проводящих внутренних поверхностей полости, или поверхностью проводящей водосодержащей жидкости, покрывающей такой участок, из диапазона 5 - 50 мм.Preferably, the gap between the electrode and at least one of the sections of the conductive inner surfaces of the cavity, or the surface of the conductive aqueous liquid covering such a section, is in the range of 5-50 mm.
Предпочтительно выполнение проводящих участков внутренних поверхностей полости из стали, или иного металла, и с заземлением.Preferably, the conductive sections of the internal surfaces of the cavity are made of steel or other metal, and with grounding.
В одном из вариантов исполнения внутренние непроводящие поверхности полости могут быть выполнены с защитным покрытием из диэлектрика.In one embodiment, the internal non-conductive surfaces of the cavity may be provided with a protective dielectric coating.
В одном из вариантов исполнения цилиндрический электрод снабжен лепестками, выполненными в виде стальных полос, закрепленных на нем короткими сторонами, обращенных длинными сторонами к электроду и расположенными под углом к нему в сторону его заостренного конца.In one embodiment, the cylindrical electrode is provided with petals made in the form of steel strips, fixed on it with short sides, facing the long sides of the electrode and located at an angle to it towards its pointed end.
Предпочтительно угол между стальными лепестками и осью электрода выбирать из диапазона 20-60 градусов.Preferably, the angle between the steel petals and the axis of the electrode is selected from the range of 20-60 degrees.
Предпочтительно использование от 3 до 6 стальных лепестков.It is preferable to use 3 to 6 steel petals.
В одном из вариантов исполнения дно полости выполнено плоским и проводящим, а цилиндрический электрод расположен с зазором перпендикулярно ему.In one embodiment, the bottom of the cavity is made flat and conductive, and the cylindrical electrode is located with a gap perpendicular to it.
В одном из вариантов исполнения параллельно дну на изоляторах, прикрепленных к нему, закреплена стальная решетка с отверстием для цилиндрического электрода, и выполненная с зазором вокруг него, а свободные концы лепестков опираются на изоляторы, закрепленные на решеткеIn one of the embodiments parallel to the bottom on the insulators attached to it, a steel grid is fixed with a hole for a cylindrical electrode, and made with a gap around it, and the free ends of the petals rest on the insulators attached to the grid
Предпочтительно выполнение зазора вокруг цилиндрического электрода из диапазона 3-10 мм, но при этом меньшим чем зазор между его острием и проводящим дном.It is preferable to make a gap around the cylindrical electrode in the range of 3-10 mm, but at the same time smaller than the gap between its tip and the conductive bottom.
Предпочтительно выполнение реактора с давлением внутри него пониженным на 0,1 - 1 Па по сравнению с атмосферным.It is preferable to perform the reactor with the pressure inside it reduced by 0.1 - 1 Pa compared to atmospheric pressure.
В одном из вариантов исполнения понижение давления внутри реактора осуществлено за счет подключения к выходному отверстию электростатического фильтра с вытягивающим воздушным вентилятором.In one embodiment, the pressure inside the reactor is reduced by connecting an electrostatic filter with an exhaust air fan to the outlet.
Предпочтительно выполнение реактора с ограничением поступления воздуха.Preferably, the reactor is air-limited.
В одном из вариантов исполнения ограничение поступление воздуха обеспечено за счет пыжа, перекрывающего вход в реактор, предварительно сформированного прессованием отходов перед подачей в реактор.In one of the embodiments, the air supply is limited by a wad blocking the inlet to the reactor, previously formed by pressing the waste before being fed into the reactor.
Изобретение иллюстрируется на фигурах.The invention is illustrated in the figures.
На фиг.1 изображено вертикальное поперечное сечение реактора, где 1 - корпус реактора с внутренней полостью, 2 - входное отверстие, 3 - выходное отверстие, 4 - внутренняя поверхность полости реактора, 5 - проводящие участки внутренней поверхности полости реактора, 6 - заостренный электрод, 7 - изоляторы, 8 - источник высоковольтных импульсов, 9 - острие электрода, 10 - проводящее дно реактора, 11 - устройство дозированной подачи перерабатываемых отходов, 12 - электростатический фильтр с вытягивающим воздушным вентилятором.Figure 1 shows a vertical cross-section of the reactor, where 1 - reactor vessel with an internal cavity, 2 - inlet, 3 - outlet, 4 - the inner surface of the reactor cavity, 5 - conductive sections of the inner surface of the reactor cavity, 6 - pointed electrode, 7 - insulators, 8 - source of high-voltage pulses, 9 - electrode tip, 10 - conductive bottom of the reactor, 11 - device for dosed supply of processed waste, 12 - electrostatic filter with an exhaust air fan.
Изобретение может быть реализовано в реакторе, в корпусе 1 которого выполнено входное отверстие 2, соединенное с устройством 11 для дозированной подачи перерабатываемых твердых и/или жидких отходов, выполненным с возможностью ограничения поступления воздуха в реактор, и выходное отверстие 3 для удаления газообразных продуктов деструкции, соединенное с электростатическим фильтром снабженным вытягивающим воздушным вентилятором, а участки 5 внутренней поверхности полости корпуса 1 и дно 10 выполнены из стали, при этом через изолятор 7 в полость корпуса 1 введен электрод 6, подключаемый к источнику высоковольтных импульсов 8, причем острие 9 электрода 6 расположено с зазором 20 мм относительно проводящего дна 10 корпуса 1 реактора.The invention can be implemented in a reactor, in the
Устройство работает следующим образом. На электрод 6 подаются импульсы высоковольтного напряжения от источника 8, при этом, как известно из источника [1], при каждом импульсе, между острием 9 электрода 6 возникает большое число стримеров, которые начинают размножаться и распространяться к проводящему дну 10 корпуса 1, постепенно заполняя межэлектродный зазор и формируя коронный разряд. После этого, в устройство через входное отверстие 2 из устройства дозированной подачи перерабатываемых отходов 11 подается, например, порция спрессованных твердых бытовых отходов, с ограничением прохождения атмосферного воздуха внутрь корпуса 1 при подаче через отверстие 2. Плазма коронного разряда воздействует на воду, содержащуюся в поступивших отходах, вызывая образование свободных радикалов при разрушении молекулы воды H2O → OH• + H•. Кроме того, в реакторе под воздействием стримеров коронного импульсного разряда образуются и другие активные вещества О3, О2(a1Δ), H2O2, ОН, O(3P), NO, HNO2 и HNO3. Коронный разряд является также источником ультрафиолетового (УФ) излучения. Указанные активные вещества и УФ излучение оказывают разрушающее воздействие на любые органические и неорганические вещества, содержащиеся в обрабатываемых отходах, приводя к их деструкции с образованием безвредных газообразных продуктов реакции - воды и углекислого газа. Неорганические составляющие отходов разрушаются кислотами HNO2 и HNO3, которые образуются в реакторе под воздействием коронного разряда. Процесс окисления органических веществ в воде является цепной реакцией [2]. Инициирование цепной реакции с малой скоростью может осуществляться кислородом воздуха и озоном. С высокой скоростью цепная реакция инициируется радикалами ОН•. То есть, в устройстве осуществляется плазмохимическая деструкции как органических, так и неорганических веществ, присутствующих в отходах. А в выходное отверстие реактора поступают газообразные продукты деструкции.The device works as follows.
Таким образом, в устройстве достигается заявленный технический результат в виде плазмохимической деструкции как органических, так и неорганических веществ, присутствующих в составе бытовых отходов.Thus, the device achieves the claimed technical result in the form of plasma-chemical destruction of both organic and inorganic substances present in the composition of household waste.
[1]. Аристова Н.А., Пискарев И.М., Ивановский А.В., Селемир В.Д., Спиров Г.М., Шлепкин С.И. Инициирование химических реакций под действием электрического разряда в системе твердый диэлектрик - газ - жидкость. // Журнал физической химии. 2004. Т. 78. № 7. С. 1326-1331. [one]. Aristova N.A., Piskarev I.M., Ivanovsky A.V., Selemir V.D., Spirov G.M., Shlepkin S.I. Initiation of chemical reactions under the action of an electric discharge in the system solid dielectric - gas - liquid. // Journal of Physical Chemistry. 2004. V. 78. No. 7. S. 1326-1331.
[2]. Пискарев И.М. Окислительно-восстановительные процессы в воде, инициированные электрическим разрядом над ее поверхностью. // Журнал общей химии. 2001. Т. 71. Вып. 10. С. 1622.[2]. Piskarev I.M. Redox processes in water initiated by an electric discharge above its surface. // Journal of General Chemistry. 2001. T. 71. Issue. 10. S. 1622.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2022124554A RU2786209C1 (en) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | Reactor for waste processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2022124554A RU2786209C1 (en) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | Reactor for waste processing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2786209C1 true RU2786209C1 (en) | 2022-12-19 |
Family
ID=94776953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2022124554A RU2786209C1 (en) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | Reactor for waste processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2786209C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11931782B1 (en) | 2023-07-20 | 2024-03-19 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Ionic-electronic destruction device for treating waste |
| US11935690B1 (en) | 2023-05-04 | 2024-03-19 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Inductor for reactor of waste treatment device |
| CN117897236A (en) * | 2023-07-20 | 2024-04-16 | 米凯·亚历山大维奇·米山尼诺夫 | Reactor for a waste treatment plant |
| US11984237B1 (en) | 2023-07-20 | 2024-05-14 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Source of charged particles |
| RU2833506C1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-01-22 | Михаил Александрович Мещанинов | Charged particle filter for reactor for plasma-chemical processing of wastes |
| WO2025017396A1 (en) * | 2023-07-20 | 2025-01-23 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Ion-electron waste processing plant |
| WO2025053768A1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-03-13 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Device for purifying plasma-chemical reactor outlet gases |
| WO2025053769A1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-03-13 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Charged particle filter for plasma-chemical waste processing reactor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2227177C2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-04-20 | Сташевский Иван Иванович | Electrolyzer |
| RU61705U1 (en) * | 2006-12-14 | 2007-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | ELECTROHYDRAULIC DEVICE FOR CLEANING AND DISINFECTING INDUSTRIAL AND WASTE WATERS |
| RU2592085C1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-07-20 | Алексей Сергеевич Курочкин | Complex of deep drying and cleaning of dielectric fluids |
-
2022
- 2022-09-16 RU RU2022124554A patent/RU2786209C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2227177C2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-04-20 | Сташевский Иван Иванович | Electrolyzer |
| RU61705U1 (en) * | 2006-12-14 | 2007-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | ELECTROHYDRAULIC DEVICE FOR CLEANING AND DISINFECTING INDUSTRIAL AND WASTE WATERS |
| RU2592085C1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-07-20 | Алексей Сергеевич Курочкин | Complex of deep drying and cleaning of dielectric fluids |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11935690B1 (en) | 2023-05-04 | 2024-03-19 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Inductor for reactor of waste treatment device |
| US11931782B1 (en) | 2023-07-20 | 2024-03-19 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Ionic-electronic destruction device for treating waste |
| CN117897236A (en) * | 2023-07-20 | 2024-04-16 | 米凯·亚历山大维奇·米山尼诺夫 | Reactor for a waste treatment plant |
| US11984237B1 (en) | 2023-07-20 | 2024-05-14 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Source of charged particles |
| US11986791B1 (en) | 2023-07-20 | 2024-05-21 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Reactor for waste treatment |
| WO2025017396A1 (en) * | 2023-07-20 | 2025-01-23 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Ion-electron waste processing plant |
| RU2833506C1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-01-22 | Михаил Александрович Мещанинов | Charged particle filter for reactor for plasma-chemical processing of wastes |
| WO2025053768A1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-03-13 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Device for purifying plasma-chemical reactor outlet gases |
| WO2025053769A1 (en) * | 2023-09-05 | 2025-03-13 | Михаил Александрович МЕЩАНИНОВ | Charged particle filter for plasma-chemical waste processing reactor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2786209C1 (en) | Reactor for waste processing device | |
| JPH0615143A (en) | Plasma reaction vessel of nitrogen oxide decomposition device | |
| WO2023126698A1 (en) | Reactor for a waste transformation device | |
| EA046442B1 (en) | REACTOR FOR WASTE TREATMENT DEVICE | |
| WO2025018911A2 (en) | Reactor for a waste processing device | |
| RU2815316C1 (en) | Method for low-temperature processing of household wastes | |
| RU2815317C1 (en) | Method for destruction of organic wastes with low water content | |
| CN103241806B (en) | Method for treating organic wastewater through high-frequency and high-voltage discharge and reactor thereof | |
| RU2802933C1 (en) | Inductor for reactor of waste processing device | |
| CN117897236A (en) | Reactor for a waste treatment plant | |
| Dong et al. | The influence of interface phenomenon on removal of NO and SO 2 in corona discharge reactor with water film | |
| EA046183B1 (en) | METHOD FOR DESTRUCTION OF ORGANIC WASTE WITH LOW WATER CONTENT | |
| OA21905A (en) | Method for low-temperature transformation of domestic waste. | |
| OA21838A (en) | ‘‘Reactor for a waste transformation device’’. | |
| WO2025018910A2 (en) | Ion-electron destruction device for processing waste | |
| IL263724B2 (en) | System and method for treatment of wastewater fluids | |
| Budiman et al. | Improved Single Barrier Ozone Chamber | |
| Yuanji et al. | Removal of NO and SO2 in corona discharge plasma reactor with water film | |
| WO2024228637A1 (en) | Inductor for a reactor of a waste processing device | |
| OA21904A (en) | Method for destroying organic waste with a low water content. | |
| CN116917045A (en) | Air purifying device | |
| Georgescu | Methods to minimize the global energy cost in experiments with pulsed corona plasmas for pollution control | |
| BG51349A3 (en) | DEVICE FOR RECEIVING OZONE BY ELECTRICAL DISCHARGE |