Электроды monolith life: В чем электроды монолит рц лучше зарубежных аналогов, и в чем хуже

Электроды “Монолит” (РЦ) 3 мм

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ  

Универсальный электрод для широкого применения в промышленности и быту. Предназначен для ручной дуговой сварки на постоянном или переменном токе рядовых и ответственных конструкций из низкоуглеродистых марок сталей, поставляемых по ДСТУ 2651/ГОСТ 380 (Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3 всех групп А, Б, В и всех степеней раскисления – “КП”, “ПС”, “СП”) и по ГОСТ 1050 (05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20), во всех пространственных положениях (кроме вертикального сверху вниз для электродов диаметром 5,0 мм).

Условия применения

 

Коэффициент наплавки – 9,5 г/А.ч. Расход электродов на 1 кг наплавленного металла — 1,75 кг. 

Электроды марки МОНОЛИТ РЦ предназначены для сварки угловых, стыковых, нахлесточных соединений из металла толщиной от 3 до 20 мм.

Электроды малочувствительны к качеству подготовки кромок, наличию ржавчины и других поверхностных загрязнений.

При монтажной сварке возможна работа во всех пространственных положениях без изменения сварочного тока. Сварка вертикальных швов способом «сверху-вниз» производится короткой дугой или опиранием. Не следует допускать затекания шлака впереди дуги. Для этого угол подъема электрода к вертикали должен составлять 40 – 70°. В нижнем положении электрод рекомендуется наклонять в направлении сварки на 20 – 40° от вертикали. 

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА, %

Mn	Si	C	P	S
0,40-0,65	0,15-0,40	не более
		0,11	0,035	0,030

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВА

 

Временное сопротивление, Н/мм2	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость,Дж/см2
≥450	≥22	≥78

 

 

ОСОБЫЕ СВОЙСТВА

Электроды МОНОЛИТ РЦ отличаются от аналогичных товаров других производителей уменьшенной величиной выделений и интенсивностью образования сварочного аэрозоля и марганца при сварке металла. Это было достигнуто путём подбора высококачественного сырья и высоким уровнем контроля технологических процессов при производстве электродов. Институтом электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины и Институтом медицины труда АМН Украины подтверждено, что выделение марганца 

снижено более чем на 30%, выделение вредных веществ в сварочном аэрозоле более 28%.

Электроды МОНОЛИТ РЦ отличаются легким начальным и повторным зажиганием, мягким и стабильным горением дуги, обеспечивают малые потери металла от разбрызгивания, равномерное плавление покрытия, отличное формирование металла шва, легкую отделимость шлаковой корки.

Позволяют выполнять сварку на предельно-низких токах. Для электродов малого диаметра сварка может производиться от источников питания, включаемых в бытовую сеть.  

Легкое обращение с электродами 

дает возможность выполнять сварку начинающим сварщикам.

Сварка в труднодоступных местах. Возможность сгибать электрод без повреждения обмазки.  

возможно сваривание по окисленным, масляным и окрашенным поверхностям.

РЕЖИМЫ СВАРКИ

Сила сварочного тока (А), для электрода диаметром, мм
2,0	2,5	3,0	3,2	4,0	5,0
40-80	50-90	70-110	80-120	110-170	150-220

 

Сварку проводить постоянным током любой полярности (рекомендуется обратной «+» на электроде или переменным током от трансформатора с напряжением холостого хода не менее 50 В. )

УПАКОВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

 

Диаметр, мм	Длина, мм	Количество электродов в пачке, шт.	Вес пачки, кг
2,00	300	50-55; 100-110	0,5; 1
2,50	350	26-28; 53-55; 132-138	0,5; 1; 2,5
3,00	350	17-18; 36-37; 89-92	0,5; 1; 2,5
3,20	350	14-15; 29-30; 74-75	0,5; 1; 2,5
4,00	450	8; 15-16; 39-40; 79-80	0,5; 1; 2,5; 5
5,00	450	53	5

 

 АНАЛОГИ

 

Производитель	Марка электродов
ESAB	OK 46. 00
Oerlikon	Overcord, Overcord Z
Anyksciu Varis	AV-31

 

ПРОКАЛКА ПЕРЕД СВАРКОЙ

При нормальных условиях хранения не требуют прокалки перед сваркой; в случае увлажнения сушка перед сваркой: 110±10°С 25 — 30 мин. 

ПОЛОЖЕНИЕ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ

         РА                РВ                РС                PF                

         PG                PE                 PD          EN 287

 

СЕРТИФИКАЦИЯ

Сертификат соответствия системе сертификации УкрСЕПРО

Сертификат соответствия государственным стандартам Республики Беларусь (СтБ)

    

Государственный стандарт Российской Федерации (ГОСТ Р)

    

Сертификат соответствия ISO 2560A № С-W/002/07 Instytut Spawalnictwa, Польша

    

Сертификат соответствия с директивами Евросоюза (CE)

    

Система менеджмента качества

 

       

 

Сертификат Национального Агентства Контроля Сварки

 

      

 

Уменьшена токсичность до 28%

       

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Киев, Шевченковский Сегодня 09:45

Каменское Сегодня 09:45

Винница, Замостянский Сегодня 09:45

Винница, Ленинский Сегодня 09:45

Кропивницкий, Фортечный Сегодня 09:45

Все о сварке

Время чтения: 4 минуты 

Электроды Монолит РЦ (они же Monolith Life) нечасто становятся темой для обсуждения. И зря. Ведь они получают в основном положительные отзывы, продаются во многих магазинах и обладают интересными техническими характеристиками.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 255
Источник: http://home.nov.ru/stoit-li-pokupat-elektrody-monolit/

Общая информация

Данные электроды можно использовать для домашней, промышленной, а также РДС сварки. Применяются на любом токе, как переменном, так и постоянном.

Первостепенная область использования данных электродов – сварка низкоуглеродистой стали. Можно использовать в сварке несущих металлоконструкций.

Рутилово-целлюлозное покрытие этих электродов обеспечивает предельно равномерное горение дуги, чем дает возможность сделать нужный шов. Также их используют для стыковых, угловых, нахлесточных швов.

Для улучшения качества, поверхность рекомендуется предварительно обработать, хотя возможные сварочные работы и на неочищенных деталях. Что между прочим, облегчает работу в труднодоступных местах.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 702
Источник: https://prosvarku.info/elektrody/ehlektrody-monolit

Электроды Монолит РЦ

Марка электродов Монолит РЦ Э46 предназначена для ручной сварки в бытовых и промышленных условиях. Используется для ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей с применением переменного и постоянного тока. Электродами можно проводить монтажную сварку. Работа ведется из всех пространственных положений.

Рисунок 1 — Электроды Монолит

Электроды Монолит с маркировкой РЦ имеют рутил-целлюлозное покрытие. У марки РЦ коэффициент наплавления составляет 9,5 г/Ач, а параметр расхода – 1,75 кг. Можно варить стенки толщиной 3–20 мм при стыковом, угловом соединении и внахлест. Расходные материалы этого типа могут использоваться с бытовыми инверторами и профессиональным оборудованием.

Мастера советуют при сварке в нижнем положении держать стержень под наклоном 20–40°. Вертикальные швы варить короткой дугой с наклоном электрода относительно вертикали 40–70°, так шлак не будет затекать перед дугой.

Отличительные характеристики

В электродах Монолит РЦ удалось снизить объем вредных выбросов на 28 %. Ими можно работать на самых низких токах от бытовой сети. Они простые и удобные в ведении сварочных работ, поэтому рекомендуются сварщикам-новичкам.

Положительные характеристики:

• всегда стабильная и ровная дуга;
• шов получается красивым, с однородным заполнением;
• легкий поджиг в начале и в процессе работы;
• низкий показатель разбрызгивания металла;
• образовавшийся шлак отделяется без особых усилий;
• при сварке в труднодоступных местах есть возможность сгибать стержень без ущерба для качества шва;
• соединение неответственных деталей не требует тщательной подготовки;
• на кромках допускаются следы жира, масла, окислов, ржавчины и других загрязнений.

В условиях повышенной влажности перед сваркой стержни подсушивают полчаса при t=110 °C.

Аналогами являются ESAB OK 46.00, Overcord, AV-31.

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 1797
Источник: https://WikiMetall.ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit.html

Достоинства и недостатки

Производитель может сколько угодно рассказывать о характеристиках и уверять, что у электродов есть масса достоинств. Но так ли это на самом деле? Что говорят опытные сварщики?

На самом деле, у электродов Монолит действительно очень хорошая репутация. В своих отзывах сварщики подтверждают, что при работе с Монолит РЦ дуга легко поджигается, а том числе повторно, и стабильно горит при сварке в любом пространственном положении. Мастера также отмечают, что металл практически не разбрызгивается, швы получаются очень эстетичными и аккуратными.

Среди дополнительных достоинств нужно упомянуть, что данные электроды отлично работают даже при сварке от бытовой розетки или при слабом источнике тока. Монолит РЦ нечувствительны к неочищенным поверхностям, что крайне удобно при сварке в труднодоступных местах.

Возможно, профессионалов и не удивят эти достоинства, но для новичков они могут стать решающими при выборе электродов.

Но что насчет недостатков? Есть ли они у Монолит РЦ? Конечно, да. Но минус всего один. При сварке с большим значением сварочного тока электроды могут прерывать горение дуги и после этого плохо зажигаться. Но эта ситуация происходит крайне редко и только у совсем начинающих сварщиков.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1238
Источник: http://home.nov.ru/stoit-li-pokupat-elektrody-monolit/

Монолит Professional

Электроды Монолит Professional Э50 используются для ручной дуговой сварки изделий из стали обыкновенного качества и низколегированной. Позволяют работать при неблагоприятных условиях за счет образования газового пузыря, который нейтрализует влагу и создает необходимую для сваривания среду.

Рисунок 2 — Электроды Монолит Professional

Поэтому они успешно применяются для восстановления водопроводных магистралей под давлением до 1 атм и сваривания резервуаров, в кораблестроении, для деталей общемашиностроительного назначения. Шов обеспечивает высокие механические характеристики.

Выпускаются диаметром 2,5, 3, 4 и 5 мм. По длине два типоразмера: 350 и 450 мм. Ими можно выполнять угловые и стыковые швы, соединения с напуском. Ограничение по толщине соединяемого металла – 1–20 мм.

Аналогами являются ESAB OK 43.32, Overcord S, Fincord, Lincoin Electric MGM-50K.

Технические характеристики

Величина коэффициента наплавки – 8–9 г/Ач. Для наплавки 1 кг металла потребуется 1,7 кг расходных материалов. Стержни сечением 2–4 мм позволяют работать во всех положениях, кроме вертикального в направлении сверху вниз. Для этого следует брать стержни диаметром 5 мм.

Диаметр электрода, мм	2,5	3	4	5
Ток сварки, А	50–100	60–120	120–190	240

Для сварочных работ нужен постоянный ток прямой и обратной полярности. Можно использовать и переменный ток при напряжении холостого хода от 50 В. При соблюдении режимов хранения не требуют прокалки. Отсыревшим электродам нужна сушка при 110 °C в течение часа.

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 1493
Источник: https://WikiMetall.ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit.html

Сварочные электроды Монолит Basic (Уони-13/55)

Электроды Монолит BASIC (УОНИ-13/55) нужны для соединения ответственных конструкций и труб в местах, где нужна повышенная стойкость к образованию горячих трещин в соединениях, а швы должны отвечать высоким параметрам пластичности и ударной вязкости. Они получили применение в судостроительном производстве, мостостроении и при изготовлении сосудов высокого давления.

Рисунок 3 — Сварочные электроды Монолит Basic (Уони-13/55)

Имеют основную обмазку с добавлением железного порошка, что увеличивает эффективность использования на 20 %. В применении характеризуются более высоким коэффициентом наплавки – 10,5–11,5 г/Ач и сниженным расходом – 1,58 кг.  Готовый шов обладает высокой прочностью и металлургической чистотой, где примесь водорода минимальная. Перенос металла происходит мелкокапельным способом, что позволяет положить ровный шов, при этом шлак не попадает в сварочную ванну.

Блок: 4/8 | Кол-во символов: 928
Источник: https://WikiMetall.ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit.html

Monolith ОЗЛ-6

Электроды Монолит ОЗЛ-6 предназначены для сварки аустенитных нержавеющих сталей (08Х18Н10, 03Х18Н11), жаростойкой нержавейки (AISI 309, AISI 309S и 20X23h23, 08X23h23).

Область применения: резервуары и контейнеры для жидких и сыпучих веществ, оборудование пищевой и фармацевтической отрасли, в химической или горной промышленности.

Марка ОЗЛ-6 характеризуется хорошим качеством шва, стойкостью к трещинообразованию и межкристаллической коррозии. Металл при сварке почти не разбрызгивается, а шлаковый слой быстро отделяется.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 536
Источник: https://WikiMetall. ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit.html

Monolith Special ЦЛ-11

Электроды Special ЦЛ-11 обеспечивают сварку эксплуатируемых в агрессивных условиях ответственных изделий из хромоникелевых и коррозионно-стойких сталей (12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т). Условия сваривания отличаются стабильностью и высоким качеством шва. Допускается последующая механическая обработка сварных деталей.

Применяются при производстве оборудования для агрессивных сред и высоких температур в пищевой и химической промышленности.
Сварной шов характеризуется стойкостью к коррозии и межкристаллическим трещинам. В качестве основы используются проволока Sandvik и обмазка с низким содержанием газов и вредных примесей.

Технические условия

Коэффициент наплавки у этой марки – 11 г/Ач. Потребуется 1,7 кг стержней, чтобы наплавить 1 кг металла. Параметр производительности – 1,5 кг/час. Для прокалки в течение часа после увлажнения нужна температура 200 °C. Для электродов Ø3 мм устанавливают ток 50–90 А, для Ø4 мм – 110–150 А.

Подготовка кромок перед сваркой предполагает тщательную очистку от всех видов загрязнений. Варить рекомендуется короткой дугой и узкими валиками, исключая поперечные колебания. Электроды ЦЛ-11 сечением до 4 мм работают с постоянным током обратной полярности. Сварные работы выполняются во всех положениях электрода, кроме вертикального.

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 1293
Источник: https://WikiMetall.ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit.html

Монолит Special ЦЧ-4

Электроды ЦЧ-4 применяются для наплавки чугуна с помощью ручной дуговой сварки. Подходят для соединения между собой элементов из серого и высокопрочного чугуна, а также со сталью. Стержни помогают при восстановлении повреждений и дефектов литья. Наплавка на поврежденную поверхность производится в несколько слоев.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 334
Источник: https://WikiMetall.ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit.html

Отзывы сварщиков

По отзывам сварщиков, электроды Монолит – лучший выбор для тех, кто только пробует варить. Они стабильно ловят дугу и дают отличный шов.Отмечено, что они поглощают меньше влаги, чем продукция других производителей.Снижение токсичности – важный фактор при работе в закрытом помещении. Не придется дышать вредными газами.

Электроды Монолит податливы в руке сварщика. Сразу загораются: достаточно провести по металлу и получить искру. При целом покрытии и нужных режимах нет прилипания. При сильном нажиме происходит сплавление материалов двух деталей, что делает шов прочным.

Начинающие сварщики жалуются на прерывание дуги, после чего ее трудно восстановить. Но здесь виноваты не электроды, а отсутствие опыта и слишком высокий ток.Профессионалы сварочного дела и самоучки отмечают, что продукция Монолит – это разумное соотношение цены и качества. Мы будем рады услышать мнение наших читателей, а также обсудить его в комментариях к данной статье.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 961
Источник: https://WikiMetall.ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit. html

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 9537
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

1. https://prosvarku.info/elektrody/ehlektrody-monolit: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 702 (7%)
2. http://home.nov.ru/stoit-li-pokupat-elektrody-monolit/: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 1493 (16%)
3. https://WikiMetall.ru/oborudovanie/vidyi-i-harakteristiki-elektrodov-monolit.html: использовано 7 блоков из 8, кол-во символов 7342 (77%)

Электрод Арсенал Монолит РЦ 3.2 мм — цена от производителя в Самаре оптом

ВИД ПОКРЫТИЯ – рутил-целлюлозное

 

 

AWS A 5.1:E 6013

ISO 2560-A-E 42 0 RC 11

ГОСТ 9466-75:

Э 46 –Монолит РЦ-Ø-УД Е 43 2(3) РЦ 11

 

ТУ У 28. 7-34142621-004:2010 

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Универсальный электрод для широкого применения в промышленности и быту с уменьшенной величиной выделения сварочного аэрозоля. Предназначен для ручной дуговой сварки на постоянном или переменном токе рядовых и ответственных конструкций из низкоуглеродистых марок сталей, поставляемых по ДСТУ 2651/ГОСТ 380 (Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3 всех групп А, Б, В и всех степеней раскисления – “КП”, “ПС”, “СП”) и по ГОСТ 1050 (05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20), во всех пространственных положениях (кроме вертикального сверху вниз для электродов диаметром 5,0 мм). 

 

 

УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

• Коэффициент наплавки 8,5 — 9,5 г/А.ч. Расход электродов на 1 кг наплавленного металла 1,75 кг.

• Электроды марки МОНОЛИТ РЦ предназначены для сварки угловых, стыковых, нахлесточных соединений из металла толщиной от 3 до 20 мм. 

• Электроды малочувствительны к качеству подготовки кромок, наличию ржавчины и других поверхностных загрязнений.  

• При монтажной сварке возможна работа во всех пространственных положениях без изменения сварочного тока. Сварка вертикальных швов способом «сверху-вниз» производится короткой дугой или опиранием. Не следует допускать затекания шлака впереди дуги. Для этого угол подъема электрода к вертикали должен составлять 40 – 70°. В нижнем положении электрод рекомендуется наклонять в направлении сварки на 20 – 40О от вертикали. 

 

 

 

ОСОБЫЕ СВОЙСТВА

• Электроды МОНОЛИТ РЦ отличаются от аналогичных товаров других производителей уменьшенной величиной выделений и интенсивностью образования сварочного аэрозоля и марганца при сварке металла. Это было достигнуто путём подбора высококачественного сырья и высоким уровнем контроля технологических процессов при производстве электродов. Институтом электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины и Институтом медицины труда АМН Украины подтверждено, что выделение марганца снижено более чем на 30%, выделение вредных веществ в сварочном аэрозоле более 28%.  

• Электроды МОНОЛИТ РЦ отличаются легким начальным и повторным зажиганием, мягким и стабильным горением дуги, обеспечивают малые потери металла от разбрызгивания, равномерное плавление покрытия, отличное формирование металла шва, легкую отделимость шлаковой корки. 

• Позволяют выполнять сварку на предельно низких токах. Для электродов малого диаметра сварка может производиться от источников питания, включаемых в бытовую сеть. 

• Легкое обращение с электродами дает возможность выполнять сварку начинающим сварщикам. 

• Сварка в труднодоступных местах. Возможность сгибать электрод без повреждения обмазки. 

• Возможно сваривание по окисленным, масляным и окрашенным поверхностям. 

 

 

 

ПРОКАЛКА ПЕРЕД СВАРКОЙ

 

 

При нормальных условиях хранения не требуют прокалки перед сваркой. В случае увлажнения прокалка: 110±10°С 25-30 мин.

 

 

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА, %

 

Mn	Si	C	P	S
0,40-0,65	0,15-0,40	≤ 0. 11	≤ 0.035	≤ 0,030

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВА

Временное сопротивление,  Н/мм2	Относительное удлинение,  %	Ударная вязкость,  Дж/см2
≥ 450	≥ 22	≥ 78

Сварку проводить постоянным током любой полярности (рекомендуется обратной, «+» на электроде) или переменным током от трансформатора с напряжением холостого хода не менее 50 В.

 

УПАКОВОЧНЫЕ ДАННЫЕ  

 

Диаметр, мм	Длина, мм	Сила сварочного тока, А	Количество электродов в пачке, шт.	Вес пачки, кг
2,00	300	40-80	49-53; 98-106	0,5; 1
2,50	350	50-90	27-28; 54-57; 135-141	0,5; 1; 2,5
3,00	350	70-110	18-19; 35-37; 89-93	0,5; 1; 2,5
3,20	350	80-120	16; 32; 78-81	0,5; 1; 2,5
4,00	450	110-170	8; 16-17; 40-41; 81-83	0,5; 1; 2,5; 5
5,00	450	150-220	53-54	5

 

ПОЛОЖЕНИЯ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ

     РА                РВ                РС                PF    

PG               PE             PD

ISO 6947

 

 

 

 

 

 

СЕРТИФИКАЦИЯ

 

 

Сертификат соответствия системе сертификации УкрСЕПРО

 

Государственный стандарт Российской Федерации    

  

KZ-STANDART
 

MD-STANDART
 

Сертификат соответствия директивам Евросоюза (CE)

     

TÜV

 

 

Токсичность снижена до 28% 

Диаметр, мм 3. 2

Страна производитель: Беларусь

Покрытие Рутилово-целлюлозное

Бренд MONOLITH

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файлах cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Высокотемпературный монолитный суперконденсатор Biochar с использованием ионного жидкого электролита (журнальная статья)

Цзян, Цзюньхуа. Высокотемпературный монолитный суперконденсатор Biochar с использованием ионного жидкого электролита . США: Н. П., 2017. Интернет. DOI: 10.1149 / 2.0211708jes.

Цзян, Цзюньхуа. Высокотемпературный монолитный суперконденсатор Biochar с использованием ионного жидкого электролита . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1149/2.0211708jes

Цзян, Цзюньхуа. Мы бы . «Высокотемпературный монолитный суперконденсатор Biochar с использованием ионного жидкого электролита». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1149/2.0211708jes. https://www.osti.gov/servlets/purl/1469350.

@article {osti_1469350,
title = {Высокотемпературный монолитный суперконденсатор Biochar с использованием ионного жидкого электролита},
author = {Цзян, Цзюньхуа},
abstractNote = {Суперконденсатор, состоящий из двух безвяжущих электродов из биоугля и ионного жидкого электролита на основе тетрафторбората 1-бутил-3-метилимидазолия, был исследован при комнатной температуре и 140 ° C методами циклической вольтамперометрии, заряда-разряда постоянного тока и электрохимического импеданса. спектроскопия.Диапазон рабочего напряжения суперконденсатора составляет примерно 6 В. Было обнаружено, что повышение температуры от комнатной до 140 ° C значительно увеличивает его удельную массовую емкость и скорость заряда-разряда примерно в 10 раз. Удельная емкость суперконденсатора. рассчитанные из вольтамперометрических измерений зависели от скорости сканирования. При 140 ° C емкость 21 Ф / г была получена при 5 мВ / с, и это значение уменьшается примерно до 10 Ф / г при 100 мВ / с; Профили заряда-разряда при постоянном токе демонстрируют псевдолинейные зависимости напряжение-время во время разряда.Суперконденсатор демонстрирует хорошие характеристики стабильности без очевидного ухудшения характеристик после 1000 циклов в диапазоне напряжения 6 В. Спектры электрохимического импеданса суперконденсатора показывают широкую линейную область, соответствующую контролю диффузии. Плотности энергии суперконденсатора, приведенные к общему количеству материалов активного электрода, превышают 20 Вт · ч · кг-1, когда его удельная мощность ниже 2000 Вт · кг-1. В заключение, эти факты предполагают, что высокотемпературный суперконденсатор biochar будет многообещающим устройством для хранения энергии с высокой плотностью энергии и мощности.},
doi = {10.1149 / 2.0211708jes},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1469350}, journal = {Journal of the Electrochemical Society},
issn = {0013-4651},
число = 8,
объем = 164,
place = {United States},
год = {2017},
месяц = ​​{5}
}

Электроды сварочные Monolith RC, TM Monolith — Светлогорский завод сварочных электродов, ООО

НАЗНАЧЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ

Универсальный электрод для широкого применения в промышленности и быту с уменьшенными размерами для сварки в аэрозольном разряде.

Предназначен для ручной дуговой сварки постоянным или переменным током обыкновенных и ответственных конструкций из низкоуглеродистых марок сталей ГОСТ 2651/380 (Cm 0, Cm 1, Cm 2, Cm 3 всех групп A, B и всех степени раскисления — «КП», «ПС», «СП») и по ГОСТ 1050 (05кп, 08кп, 08пс, 08, 10ПП, 10пс, 10, 15кп, 15 пс, 15, 20кп, 20пс, 20) во всех положениях (кроме вертикально вниз для электродов диаметром 5,0 мм).

Срок подачи заявок:

• Коэффициент наплавки — 8,5-9,0 г / Ач.Расход электродов на 1 кг наплавленного металла 1,7 кг.

Электроды • марка MONOLITH RC предназначена для сварки уголков, стыков, стыков внахлест металла толщиной от 3 до 20 мм.

• Электроды нечувствительны к качеству подготовленных кромок, ржавчине и другим поверхностным загрязнениям.

• При монтаже сварка возможна во всех положениях без изменения сварочного тока. Сварка вертикальных швов способом «сверху вниз» производится короткой дугой или цапфой.Следите за тем, чтобы шлак не опережал дугу. Для этого угол подъема электрода к вертикали должен составлять 40 — 70 градусов. В нижнем положении электрод рекомендуется наклонять в направлении сварки на 20-40 градусов от вертикали. Сварку следует выполнять либо постоянным током, либо переменной полярностью от трансформатора с напряжением холостого хода не менее 50 В для значений сварочного тока, указанных в таблице ниже.

• Позволяет выполнять сварку при очень малых токах. Сварку электродами малого диаметра можно производить от источника питания, включенного в бытовую сеть.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Электроды

• MONOLITH RC отличаются от аналогичных изделий других производителей сниженным количеством и подбором интенсивности сварочного аэрозоля и марганца в сварочном металле. Это было достигнуто за счет выбора высококачественного сырья и высокого уровня контроля процесса производства электродов. Институт Электроэнергетики им. Патона НАН Украины и Институт медицины труда Украины подтвердили, что выброс марганца снизился более чем на 30%, выброс вредных веществ в сварочном аэрозоле — более чем на 28%.

• электроды MONOLITH RC легкие и повторное зажигание начального, мягкого и стабильного горения дуги, обеспечивают низкие потери металла за счет равномерного плавления напыляемого покрытия, отличное образование металла шва, легкое отделение шлаковой корки.

• Простое обращение с электродами позволяет сваривать начинающим сварщикам.

• Сварка в ограниченном пространстве. Возможность сгибания промывочного электрода без повреждений.

Высокоупорядоченный макропористый древесный биоуглер со сверхвысоким содержанием углерода в качестве электродов суперконденсатора — Иллинойсский университет Урбана-Шампейн

@article {d893585262124f1f8a07af70fae1c283,

title = «Высокоупорядоченный макропористый древесный биокар с ультраконденсатным электродом с высоким содержанием углерода и суперконденсатором.

abstract = «Древесный биочарный монолит со сверхвысоким содержанием углерода и высокоупорядоченными макропорами был получен путем пиролиза в одной емкости и карбонизации древесины красного кедра при 750 ° С без необходимости дополнительной обработки.Исследования с помощью энергодисперсионного спектроскопа (EDX) и сканирующего электронного микроскопа (SEM) показывают, что исходный biochar имеет содержание углерода 98 мас. % С кислородом в качестве единственной обнаруживаемой примеси и высокоупорядоченной макропористой текстурой, характеризующейся чередованием регулярных макропористых областей и узких пористых областей. . Кроме того, иерархически пористый монолит из биоугля имеет высокую удельную поверхность по БЭТ, составляющую приблизительно 400 м 2 г-1. Мы исследовали материал монолита в качестве электродов суперконденсатора в кислой среде, используя электрохимические методы и методы определения характеристик поверхности.Электрохимические измерения показывают, что оригинальные электроды из биоугля имеют окно потенциала около 1,3 В и демонстрируют типичные вольтамперометрические характеристики прямоугольной формы и поведение быстрой зарядки-разрядки с гравиметрической емкостью около 14 Ф · г-1. Простая активация biochar в разбавленной азотной кислоте при комнатной температуре приводит к увеличению емкости в 7 раз (115 Ф · г-1). Поскольку HNO3-активация скорее уменьшает, чем увеличивает площадь поверхности БЭТ биоугля, увеличение покрытия поверхностными кислородными группами является наиболее вероятной причиной значительного улучшения емкости. Это подтверждается измерениями EDX, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) и комбинационного рассеяния света. Предварительные исследования срока службы показывают, что суперконденсаторы biochar, в которых используются оригинальные электроды и электроды, активированные HNO3, стабильны в течение 5000 циклов без снижения производительности. Эти факты указывают на то, что использование древесного биоугля является многообещающим из-за его низкой стоимости и может быть электродом с хорошими характеристиками с низким воздействием на окружающую среду для применения в суперконденсаторах. »,

ключевые слова =« Биочаговый электрод, Иерархическая сеть пор, Макропористый электрод, Суперконденсатор, Деревянный монолит «,

author =» Цзюньхуа Цзян и Лэй Чжан и Синьин Ван, Нэнси Холм и Кишор Раджагопалан и Фанлин Чен и Шугуо Ма «,

год =» 2013 «,

месяц = ​​ноя,

день =» 1 «,

doi =» 10.1016 / j.electacta.2013.09.121 «,

language =» English (US) «,

volume =» 113 «,

pages =» 481-489 «,

journal =» Electrochimica Acta «,

issn = «0013-4686»,

publisher = «Elsevier Limited»,

}

СИСТЕМА ВЫРАБОТКИ ЧЕРНОГО УГЛЕРОДА — MONOLITH MATERIALS, INC.

В настоящей заявке испрашиваются преимущества и приоритет предварительной заявки на патент сер. № 62/111 346 подана фев.3, 2015, раскрытие которого включено сюда в качестве ссылки.

Область техники, к которой обычно относится это изобретение, — это способы и устройства для использования электрической энергии для осуществления химических изменений.

Существует множество процессов, которые можно использовать и которые использовались на протяжении многих лет для производства технического углерода. Источники энергии, используемые для производства такой углеродной сажи на протяжении многих лет, в значительной степени были тесно связаны с сырьем, используемым для преобразования углеводородсодержащих материалов в технический углерод.Остаточные нефтепродукты и природный газ издавна были ресурсом для производства технического углерода. Источники энергии со временем эволюционировали в химических процессах, таких как производство технического углерода, от простого пламени до масляной печи, плазмы и многих других. Как и во всем производстве, существует постоянный поиск более эффективных и действенных способов производства такой продукции. Изменение скорости потока и других условий источников энергии, изменение скорости потока и других условий сырья, увеличение скорости производства, увеличение выхода продукции, снижение характеристик износа производственного оборудования и т. Д.все были и продолжают быть частью этого поиска на протяжении многих лет.

Описанные здесь системы решают проблемы, описанные выше, и, кроме того, обеспечивают более эффективный и действенный производственный процесс.

Описан закрытый реактор для генерации частиц, включающий секцию генерации плазмы, содержащую один или несколько наборов плазмогенерирующих электродов, соединенных с секцией реактора, содержащей инжекторы углеводородов, при этом внутренний размер секции реактора уменьшается по крайней мере на 10% ниже по потоку от электроды, генерирующие плазму, и инжекторы углеводородов находятся либо в точке максимального уменьшения размера реактора, либо дальше по потоку от электродов, генерирующих плазму.

Дополнительные варианты осуществления включают: описанный выше реактор, в котором внутренний размер секции реактора уменьшен по меньшей мере на 20% ниже по потоку от электродов, генерирующих плазму; описанный выше реактор, в котором внутренний размер секции реактора уменьшен, по меньшей мере, на 30% ниже по потоку от электродов, генерирующих плазму; описанный выше реактор, в котором внутренний размер секции реактора уменьшается по меньшей мере на 40% ниже по потоку от электродов, генерирующих плазму; описанный выше реактор, дополнительно содержащий один или несколько теплообменников, соединенных с реактором, фильтр, соединенный с теплообменником, устройство для дегазации, соединенное с фильтром, гранулятор, соединенный с аппаратом для дегазации, резервуар для смешивания связующего, соединенный с пеллетизатором , и сушилка, подключенная к гранулятору.Необязательно, процесс транспортировки, технологический фильтр, циклон, классификатор или молотковая мельница могут быть добавлены в качестве неограничивающего примера других компонентов.

Также описан способ получения частиц сажи в закрытом реакторе для генерации частиц, включающий создание плазмы, содержащей не менее 60% по объему водорода, с помощью генерирующих плазму электродов в реакторе, что уменьшает внутренний размер реактора не менее чем на 10%. % после электродов, генерирующих плазму, и нагнетание углеводорода либо в точке максимального уменьшения размера реактора, либо дальше по потоку от электродов, генерирующих плазму, с образованием частиц сажи.

Дополнительные варианты осуществления включают: описанный выше способ, в котором внутренний размер секции реактора уменьшается по меньшей мере на 20% ниже по потоку от электродов, генерирующих плазму; описанный выше способ, в котором внутренний размер секции реактора уменьшается по меньшей мере на 30% ниже по потоку от электродов, генерирующих плазму; описанный выше способ, в котором внутренний размер секции реактора уменьшается по меньшей мере на 40% ниже по потоку от электродов, генерирующих плазму; описанный выше способ, в котором по меньшей мере 50% тепла, выделяемого плазмой, измеряемого в Джоулях, передается углеводороду за 500 миллисекунд или меньше; описанный выше способ, в котором углеводород подают со скоростью более 200 кг / час в расчете на массу продукта углеродных частиц; метод, описанный выше, где выход сажи в расчете на общее количество углеводородов, вводимых в реактор, превышает 80%, как измерено в молях углерода продукта по сравнению смоль реагирующего углерода; описанный выше способ, в котором закачанный углеводород подвергают крекингу таким образом, что по меньшей мере 80% по молярному содержанию водорода, изначально химически связанного ковалентными связями с углеводородом, теперь гомоатомно связаны как двухатомный водород; описанный выше способ, в котором углеводород подвергают воздействию температуры по меньшей мере примерно 1000 ° C, но не более примерно 3500 ° C в реакторе за счет тепла, выделяемого из плазмы; описанный выше способ, в котором электроды расходуются с производительностью более 70 тонн технического углерода на кубический метр электрода; описанный выше способ, в котором электроды расположены концентрически, а соотношение площадей деградации внутреннего и внешнего электрода остается постоянным во время генерации плазмы; описанный выше способ дополнительно включает использование вращающегося дугового разряда, создаваемого посредством приложения магнитного поля к электродам от примерно 20 до примерно 100 миллитесла; метод, описанный выше, где производительность реактора превышает 3 килотонн / год, расход водорода составляет не менее 500 нм ³ / час (нормальный кубический метр / час) и расход углеводородов составляет не менее 675 Нм ³ / час; описанный выше способ, в котором углеводород представляет собой метан, этан или пропан или их смеси; описанный выше способ, в котором произведенная сажа содержит высокую концентрацию горючих газов в порах, которые впоследствии удаляются путем замены инертным газом, тем самым делая сажу безопасной для обработки в последующем оборудовании.

Дополнительные варианты осуществления также включают: описанный выше способ, в котором концентрация горючих газов превышает 30% по объему в пересчете на сухое вещество; описанный выше способ, при котором произведенная сажа выпускается в восходящий поток инертного газа, заставляя горючие газы, содержащиеся в порах, диффундировать в инертный газ; описанный выше метод, в котором изменения абсолютного давления используются для замены горючих газов инертным газом; описанный выше метод, при котором горючие газы удаляются путем изменения температуры; описанный выше способ, в котором инертным газом является азот; описанный выше способ, в котором инертный газ представляет собой благородный газ; описанный выше способ, в котором инертным газом является пар; описанный выше способ, в котором инертный газ представляет собой диоксид углерода; метод, описанный выше, где инертный газ представляет собой смесь двух или более из вышеупомянутых газов; метод, описанный выше, где плазма содержит более 70% по объему H ₂ и включает по крайней мере один или несколько газов HCN, CH ₄ , C ₂ H ₄ , C ₂ H ₂ , СО, бензол, нафталин или антрацен, или другие полиароматические углеводороды на уровне не менее 1 ч / млн; описанный выше способ, в котором полученные частицы технического углерода производятся в смеси с отходящим потоком горячего газа, который выходит из реактора и контактирует с теплообменником, который снижает тепловую энергию отходящего потока газов и технического углерода более чем на 5000 кДж. / кг технического углерода; описанный выше способ, при котором образующиеся частицы технического углерода производятся в смеси с отходящим потоком горячего газа, который выходит из реактора в контакт с теплообменником и затем проходит через фильтр, который позволяет более 50% по объему пропускаемый газ, улавливающий практически все частицы сажи на фильтре; описанный выше способ, при котором по меньшей мере около 98% по весу частиц сажи улавливаются фильтром; описанный выше способ, при котором образующиеся частицы сажи производятся в смеси с отходящим потоком горячего газа, содержащего горючий газ, который выходит из реактора в контакт с теплообменником и затем проходит через фильтр, улавливая практически весь углерод. черные частицы на фильтре, а затем газ проходит через аппарат дегазации, в котором количество горючего газа снижается до менее 10% по объему; описанный выше способ, в котором горючим газом является водород; описанный выше способ, в котором образующиеся частицы технического углерода производятся в смеси отходящего потока горячего газа, содержащего горючий газ, который выходит из реактора в контакт с теплообменником, и смесь впоследствии проходит через фильтр, улавливая практически все частицы технического углерода на фильтре, а затем сажа с остаточным газом проходит через устройство дегазации, в котором количество горючего газа снижается до менее 10% по объему, а затем частицы углерода смешиваются с водой со связующим и затем формование в гранулы с последующим удалением большей части воды в сушилке.

Частицы сажи, полученные в соответствии с вышеуказанным процессом, также описаны, имеющие WSP от примерно 0 до примерно 5 мДж / м ² и содержащие менее примерно 0,4% по массе водорода и менее примерно 0,5% по массе. кислород.

Эти и дополнительные варианты осуществления будут очевидны из нижеследующего описания.

РИС. 1 показывает схематическое изображение вариантов осуществления типичных способов и устройств, описанных в данном документе.

РИС. 2 показано схематическое изображение варианта осуществления типичного устройства, описанного здесь.

Подробные сведения, показанные в данном документе, приведены только в качестве примера и в целях иллюстративного обсуждения различных вариантов осуществления настоящего изобретения и представлены в целях предоставления того, что считается наиболее полезным и легко понятным описанием принципов и концептуальные аспекты изобретения. В связи с этим не делается попыток показать детали изобретения более подробно, чем это необходимо для фундаментального понимания изобретения, описание делает очевидным для специалистов в данной области техники, как несколько форм изобретения могут быть воплощены на практике. .

Настоящее изобретение теперь будет описано со ссылкой на более подробные варианты осуществления. Однако это изобретение может быть воплощено в различных формах, и его не следует рассматривать как ограниченное вариантами воплощения, изложенными в данном документе. Скорее, эти варианты осуществления предоставлены для того, чтобы это раскрытие было исчерпывающим и полным и полностью передавало объем изобретения специалистам в данной области техники.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в данном документе, имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом в данной области техники, к которой принадлежит это изобретение.Терминология, используемая в описании изобретения, предназначена только для описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения изобретения. Используемые в описании изобретения и в прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа предназначены для включения и форм множественного числа, если контекст явно не указывает иное. Все публикации, заявки на патенты, патенты и другие ссылки, упомянутые в данном документе, полностью включены посредством ссылки.

Если не указано иное, все числа, выражающие количества ингредиентов, условия реакции и т.д., используемые в описании и формуле изобретения, следует понимать как измененные во всех случаях термином «примерно». Соответственно, если не указано иное, числовые параметры, изложенные в нижеследующем описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приблизительными, которые могут варьироваться в зависимости от желаемых свойств, которые должны быть получены с помощью настоящего изобретения. По крайней мере, и не как попытка ограничить применение доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый числовой параметр следует толковать в свете количества значащих цифр и обычных подходов к округлению.

Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, определяющие широкий объем изобретения, являются приблизительными, числовые значения, указанные в конкретных примерах, указаны с максимально возможной точностью. Однако любое числовое значение по своей природе содержит определенные ошибки, обязательно являющиеся результатом стандартного отклонения, обнаруженного в соответствующих испытательных измерениях. Каждый числовой диапазон, приведенный в данном описании, будет включать каждый более узкий числовой диапазон, который попадает в такой более широкий числовой диапазон, как если бы все такие более узкие числовые диапазоны были явно указаны здесь.

Дополнительные преимущества изобретения будут изложены частично в нижеследующем описании, а частично будут очевидны из описания или могут быть изучены при практическом использовании изобретения. Следует понимать, что как предшествующее общее описание, так и последующее подробное описание являются только иллюстративными и пояснительными и не ограничивают заявленное изобретение.

Технический углерод на протяжении всей древней истории производился с помощью лампы или термической обработки.Есть ссылки на древнеримские тексты, в которых рассказывается, как производилась сажа более 2000 лет назад. (Donnet, Bansal and Wang, Carbon Black , New York: Marcel Dekker, 1993, стр. 54, например). Середина 19, ^и века ознаменовались появлением канального процесса, который использовался для получения более темного черного цвета с большей структурой и большей полезностью в красках, покрытиях и в качестве наполнителя в полимерах. С начала 1940-х до 50-х годов на первый план вышел новый процесс.Печной процесс, в котором масло сжигают в присутствии контролируемого количества кислорода, дает более темный черный цвет с более высокой структурой, что позволяет улучшить характеристики эластомерных композитов для шин. В течение 30 лет менее 10% технического углерода на рынке будет производиться канальным способом. Сегодня канальный процесс обеспечивает рынок менее 2% технического углерода.

По мере развития технологии получения технического углерода перед существующим процессом печи возникают новые технологические проблемы.Плазменный синтез технического углерода находится на переднем крае технологического авангарда. Процесс чистый, с почти нулевым локальным выбросом CO ₂ и нулевым SO _x — по сравнению с несколькими тоннами CO ₂ для печного процесса, с десятками килограммов NO _x и SO _x для каждая тонна произведенной сажи. Хотя плазменный метод применялся много раз в течение последнего столетия, не существовало долгосрочных жизнеспособных коммерческих производственных предприятий, основанных на этом процессе.

Плазма использовалась для различных целей за последние 100 лет. Он использовался для производства ацетилена из углеводородов в процессе Huls-Hoechst Electric Arc. Плазменный процесс используется и в настоящее время используется для сварки, нанесения покрытий и резки всех видов материалов (см., Например, патент США № 4864096). Его также использовали для обработки отходов с целью получения полезных газов и полукокса (см., Например, патент США № 8,443,741). Было предпринято несколько попыток использовать процессы электродуговой плазмы для производства мелких частиц углерода (см. U.С. Пат. No. 7 462 343, например). Ясно, что хотя плазменный процесс может быть полезен для производства мелких частиц, без надлежащего контроля и специальной высококачественной инженерии конечный продукт не будет полезен. Например, несмотря на многочисленные патенты (патенты, перечисленные выше, а также патенты США №№ 3 344051; 2 951 143; 5 989 512 и т. Д. И другие патенты, перечисленные ниже), относящиеся к производству мелких частиц углерода с помощью плазменной технологии, нет коммерческие продукты, в которых используется технология производства плазмы при массовом производстве мелких частиц углерода.

Процессы и системы, описанные здесь, решают проблемы, присущие этому процессу в прошлом, и позволяют более эффективному, менее загрязняющему процессу заменить существующий процесс печи, превращая газообразное или жидкое топливо в твердый углерод.

Описанные здесь процессы и системы могут быть успешно использованы в генераторах плазмы, использующих газообразную или газообразную смесь (по крайней мере, 50% по объему газообразной), где газ является реактивным и коррозионным в плазменном состоянии. В частности, плазменный газ содержит не менее 50% по объему водорода.Смесь газообразного водорода подается непосредственно в зону, в которой поддерживается электрический разряд, создаваемый источником постоянного или переменного тока.

В прошлом конструкции плазменных генераторов не могли удовлетворить требования к мощности, коррозионной стойкости и непрерывной работе для производства технического углерода из-за таких факторов, как недостаточная удельная мощность их основных компонентов и склонность этих компонентов к распаду. при воздействии водородной плазмы, что, в частности, приводит к потере времени в реакторе, увеличению капитальных затрат и неэкономичному производству технического углерода.

Прототип генераторов плазмы, производящих частицы, спроектирован для непрерывной работы в течение нескольких сотен часов, при этом единичная мощность одного из этих типичных плазменных генераторов составляет приблизительно 1 МВт (мегаватт). Что необходимо, так это реактор, который может непрерывно работать в течение нескольких тысяч часов в коррозионной среде при мощности не менее 4 МВт. Описанные здесь процессы и системы обеспечивают непрерывную работу и производство высококачественной сажи с помощью плазменного процесса там, где другие не работают.

Плазменные лучи для различных промышленных процессов обычно производятся генераторами плазмы, состоящими из разрядной камеры и взаимно изолированных электродов. В разрядной камере между электродами в потоке среды возникает электрический дуговый разряд. Последний нагревается в разряде до состояния плазмы и вытекает из генератора в виде плазменной струи. Наиболее широко используются генераторы плазмы, питаемые от источника постоянного тока: они простейшие по конструкции, наиболее эффективны с точки зрения преобразования электрической энергии в тепловую и их легче всего контролировать.

Из всех компонентов плазменного генератора электроды, а точнее их поверхности, подверженные воздействию электрической дуги, «дуговые пятна», находятся в наиболее интенсивной среде нагрева. Плотность теплового потока в этих областях может достигать от 10 ⁵ до 10 ⁶ Вт / см ² (ватт на квадратный сантиметр) при силе тока в несколько тысяч ампер. В таких условиях все известные металлы плавятся и испаряются. Поэтому разрушение электродов на их поверхности является типичным средством эрозии.Эта эрозия существенно сокращает срок службы генератора плазмы. Эрозия электродов наиболее выражена в генераторах плазмы, работающих в присутствии химически активных элементов, таких как водород или кислород.

Увеличение срока службы электродов во многом зависит от способности минимизировать тепловое воздействие электрической дуги на электроды, а также от адекватной защиты поверхности электрода от эрозионной среды. Частично это может быть достигнуто путем приложения электромагнитного поля для уменьшения воздействия пятен дуги путем быстрого перемещения пятен дуги по поверхности электрода, в результате чего плотность среднего теплового потока снижается в областях контакта между электродами и электрической дугой.Кроме того, магнитное поле выталкивает плазму за пределы непосредственного пространства между двумя электродами. Это означает, что эрозионная среда (перегретый H ₂ и водородный радикал) будет в значительной степени отделена от самого электрода. В одном варианте осуществления способ включает использование вращающегося дугового разряда, создаваемого приложением магнитного поля к электродам, от примерно 20 до примерно 100 миллитесла, измеренного на кончике горелки в радиальном направлении по окружности горелки, но осевой и в кольцевом пространстве электродов.Обычно можно использовать значение около 30-50 миллилител.

Другой эффективный способ борьбы с эрозией электрода — это распределение тока основного дугового разряда между несколькими разрядами, в результате чего тепловое воздействие на каждый из параллельно соединенных электродов электродного узла, например анода, уменьшается. См., Например, патент США No. №№ 2 951 143 и 3 344 051. Например, в патенте США No. В US 3344051 несколько медных катодов с водяным охлаждением используются для уменьшения образования дуговых пятен, которые приводят к разложению плазменного реактора, генерирующего частицы.Хотя это интересная конструкция, плазменные электроды изготовлены из меди и графита, и медь разлагается в атмосфере водородной плазмы довольно быстро при температурах, необходимых для получения высококачественной сажи (> 1200 ° C).

Другой метод использования плазмы — использование множества (например, 3 или более) электродов переменного тока. Примеры плазменной системы переменного тока можно найти в патентах США No. Например, № 7,452,514. В системе переменного тока может использоваться множество электродов, преимущество которых заключается в более эффективном потреблении энергии, а также в уменьшении тепловой нагрузки на поверхность электрода.Другой способ получения водорода при температурах выше 2800 ° C — это использование индукционного нагрева через трубчатые каналы из резистивного графита.

Другие попытки получения технического углерода в плазменном процессе включали использование холодной микроволновой плазмы, температура которой не достигает достаточно высокой температуры для получения качественной углеродной сажи (см., Например, публикацию PCT № WO2013185219A1). Кроме того, процессы, при которых углеводородное сырье проходит непосредственно в плазменную зону, также не позволяют получить высококачественную сажу из-за воздействия на сырье чрезвычайно высоких температур (> 3200 ° C). ). См., Например, патент США No. № 8,486,364. См. Также публикацию заявки на патент Китая № CN103160149A, в которой содержится призыв к использованию плазмы в качестве технологии сверхвысокотемпературного сжигания для перевода процесса печи на более высокие температуры, которые могут позволить получить более мелкие первичные частицы.

Предыдущие усилия не привели к получению технического углерода сажи с помощью плазменной обработки из-за таких вещей, как отсутствие правильных материалов конструкции для обеспечения устойчивости к водородной плазменной коррозии, неправильная закачка углеводорода в слишком холодную или слишком горячую зону, недостаточное знание процесса образования частиц сажи и т. д.и т. д., среди прочего. Кроме того, многие попытки потерпели неудачу просто потому, что экономичность производства сажи из углеводорода, например, без рециркуляции полученного водорода обратно в реактор и использования этого газа в качестве плазменного газа, что делает этот процесс гораздо менее привлекательным с точки зрения затрат. по сравнению с существующим процессом печи. По этой и другим причинам производство высококачественной углеродной сажи с использованием водородной плазмы в прошлом просто не было успешным.

Патент США. В упомянутом выше патенте США 5 989 512 описано использование устройства и способа получения технического углерода и водорода путем термического разложения с использованием плазменной горелки. Регулируемые форсунки предназначены для создания зоны реакции в центре реактора. Кольцо также используется для отделения части плазмы от реакционной части. Однако, если используются резкие изменения геометрии реактора, такие как описанные в этом патенте, материалы конструкции будут быстро разрушаться, вызывая отказ реактора.Кроме того, смешение углеводородного предшественника должно производиться очень близко к горловине реактора или в горловине реактора, чтобы получить все преимущества трубки Вентури.

Патент США. В US 7,452,514 описаны устройство и способ производства сажи и водорода посредством термического разложения с использованием плазменной горелки, плазменной камеры, трубки Вентури для предотвращения рециркуляции сырья в плазменную камеру и реакционной камеры, в которой сырье вводится в горячую плазму. газ. Плазменный газ, указанный во всех примерах, представляет собой азот, и в этом патенте нет никаких дополнительных возможностей, которые обеспечивали бы водородную плазму, которая, несомненно, представляет собой совершенно другую среду.Реактор, описанный в патенте, не будет производить технический углерод с водородом в качестве плазменного газа. Из-за чрезвычайно низкой плотности водорода смешивание двух выходящих потоков (водородной плазмы и углеводородов) способом, описанным в патенте, приведет к отклонению водорода от потока метана с очень небольшой передачей тепла метану. Реактор, описанный в этом патенте, не будет производить технический углерод из метана, пиролизного мазута или любого другого углеводородного сырья с водородом в качестве плазменного газа.Реактор не позволяет использовать плазму для получения технического углерода специально из источника плазмы газообразного водорода. Следовательно, сам патент не позволяет использовать наиболее экономически жизнеспособный плазменный газ, даже если он раскрывает использование водорода. Азотная плазма экономически нецелесообразна и не может бросить вызов существующему печному процессу на масляной основе; плазма должна состоять в основном из водорода, чтобы конкурировать на экономической основе.

Как описано, например, в опубликованной заявке на патент США №2005 / 0230240A1, электроды, используемые для генерации плазмы, могут стать частью наночастиц продукта, где графитовые электроды фактически становятся наночастицами фуллерена в процессе. Это неэкономично для производства сажи, и описанные здесь способы и системы конкретно ограничивают разложение графитовых электродов, используемых для создания водородной плазмы.

Как описано, например, в опубликованной заявке на патент № GB1400266, очень трудно получить много сортов технического углерода из газообразного сырья.Процесс в этом документе относится к способу подачи жидких предшественников с использованием метановой плазмы. Однако этот метод подвергает углеводородное сырье воздействию чрезвычайно высоких температур (> 3000 ° C) и может привести к производству углеродной сажи низкого качества. Кроме того, отсутствует экономия затрат по сравнению с печным процессом, поскольку для производства сажи по-прежнему требуется жидкий предшественник топлива. Кроме того, конверсия углеводородного сырья в этих примерах ниже 90%, что дополнительно демонстрирует это как неэкономичный процесс.

Как описано в патенте США No. В US 8,771,386, например, синтез-газ генерируется в плазме из углеводородного сырья. Как типично для этого типа процесса, образования сажи или сажи специально избегают из-за обычной бесполезности сажи, когда она производится из плазмы. Высокие температуры, необходимые для производства качественной сажи в атмосфере водорода, приводят к эрозии электродов, горловины и реактора. Это одна из причин, почему процесс, описанный в патенте США No. Нет.8,771,386 специально пытается избежать синтеза сажи, даже несмотря на то, что производство высококачественной сажи было бы значительно более ценным, чем синтез-газ.

Замкнутый процесс, как определено здесь, включает комбинацию минимум генератора плазмы, реакционной камеры, горловины, основного фильтра и камеры дегазации. Эти компоненты практически не содержат кислорода и других атмосферных газов. Процесс спроектирован так, чтобы допускать только определенную атмосферу, которая предпочтительна для описанных здесь способов и систем.В частности, кислород либо исключается, либо дозируется в контролируемом количестве менее 5% по объему в замкнутом процессе. Процесс определяется таким образом, что он включает в себя один или несколько из плазменного генератора, плазменной камеры, горловины, печи, теплообменника, основного фильтра, камеры дегазации и бэкэнда. Бэкэнд может дополнительно включать в себя один или несколько теплообменников, подключенных к реактору, фильтр, подключенный к теплообменнику, устройство для дегазации (инертирования продукта), подключенное к фильтру, гранулятор, подключенный к устройству для дегазации, резервуар для смешивания связующего. (обычно связующее и вода), подключенные к гранулятору, и сушилка, подключенная к гранулятору.Эти компоненты схематически показаны на фиг. 1. Это обычно обычные части оборудования, используемые в промышленности сажи, как показано, например, в цитируемых здесь патентах. См. Также патент США. №№ 3 981 659; 3,309,780; и 3 307 923.

РИС. 2 показано схематическое изображение варианта осуществления типичного устройства, описанного здесь. Обычный плазменный газ ( 21 ), такой как кислород, азот, аргон, гелий, воздух, водород, углеводород (например, метан, этан) и т. Д.(используется отдельно или в смеси из двух или более) вводится в зону плазмообразования ( 22 ), содержащую обычные плазмообразующие электроды ( 20 ) (которые обычно изготавливаются из меди, вольфрама, графита, молибдена, серебра и т. д. ). Образованная таким образом плазма затем входит в зону реакции ( 23 ), где она реагирует / взаимодействует с углеродсодержащим сырьем ( 24 ) с образованием продукта сажи. Вкладыши (, 26, ) могут быть из любого обычно используемого материала, который может выдерживать температуры плазменного формования, предпочтительным является графит.Инжекторы углеводородов могут быть расположены в любом месте плоскости между точкой максимального уменьшения размера реактора ( 27 ) или дальше по потоку ( 28 ) от электродов, генерирующих плазму. В альтернативном варианте осуществления углеводородный инжектор может быть совмещен с плазменным газом перед генерацией плазмы ( 21 ). Инжектор может быть расположен рядом, но пространственно отделен от потока плазменного газа перед генерацией плазмы.

В контексте настоящего описания термин «гомоатомная связь» означает, что связь осуществляется между двумя атомами, которые такие же, как в двухатомном водороде или H ₂ .C — H представляет собой гетероатомную связь. В одном варианте углеводород переходит от гетероатомно связанного C-H к гомоатомно-связанным H-H и C-C. H ₂ из плазмы все еще присутствует, но это просто относится к H ₂ из CH ₄ или другого углеводородного сырья.

Экономически сложно получить горячий плазменный газ. Стоимость подводимой энергии может привести к тому, что экономия процесса будет благоприятствовать печному процессу, в котором для сжигания нефти используется горелка на природном газе, а не электрическая дуга для создания плазмы, которая затем расщепляет природный газ.

Контроль конечного качества технического углерода во многом зависит от управления процессом и оптимизации процесса. Сам плазменный процесс работает при температурах в определенных частях реактора, которые могут превышать 3400 ° C.Температура и условия перемешивания должны быть полностью оптимизированы и контролироваться, чтобы производить все различные сорта технического углерода, в том числе несколько сотен. Такое внимание к деталям затруднено в процессе печи, но тем более в плазменном процессе, где температура приближается к температуре поверхности солнца.Материалы конструкции, в дополнение к знанию областей, которые должны быть охлаждены, должны быть применены со знанием всех других частей, чтобы достичь основной цели всего реактора, а именно эффективного производства плазмы с максимальной энергоэффективностью. полезность функциональных частей в течение максимального срока службы, минимальные потери тепла, максимальная рециркуляция водорода, максимальное перемешивание и различные комбинации предшествующих характеристик для достижения полной общей эффективности плазменного реактора в целом. Короче говоря, реактор, представляющий собой сумму всех взаимозаменяемых частей, работающих с максимальной эффективностью, в сочетании со сложностью всего процесса, совершенно уникален из всего, что когда-либо делалось в этой области в прошлом.

Во многих процессах получения высококачественной сажи существует зона Вентури. Для производства высококачественной сажи с большой площадью поверхности и минимальным коксованием требуется быстрое смешивание сырья с горячим газом. Высококачественная сажа обладает плотным распределением площади поверхности и ДАД.Например, образец можно настроить так, чтобы он содержал частицы с узким гранулометрическим составом и узким распределением разветвленных первичных частиц. Это можно контролировать с помощью временного / температурного профиля углеводородного сырья во время превращения в твердую сажу. Кроме того, количество полиароматических углеводородов (ПАУ) поддерживается на минимальном уровне (менее 1% по массе). Количество кокса или песка составляет менее 500 частей на миллион (частей на миллион) из-за быстрого перемешивания и высоких температур плазмы. И, наконец, химический состав поверхности совместим с химическим составом, который требуется для высоких характеристик эластомерных композитов, например, в частности, в качестве наполнителя в композитах протектора. Внимание к этим деталям никогда не было полностью реализовано при производстве сажи плазменным способом, поэтому в настоящее время нет коммерчески продаваемых сажей, полученных плазменным способом.

Поглощение дибутилфталата (ДБФ) позволяет измерить относительную структуру углеродной сажи путем определения количества ДБФ, которое данная масса углеродной сажи может поглотить до достижения определенной вязкой пасты.Термосажи имеют самые низкие числа ДАД (32-47 мл / 100 г) из всех углеродных саж, что указывает на очень небольшую агрегацию или структуру частиц. ДАД обычно измеряют в соответствии с ASTM D2414-12.

Вся реакция образования мелкодисперсной сажи завершается в течение нескольких миллисекунд после закачки углеводородного исходного материала. Дуга плазменной горелки невероятно горячая, поэтому охлаждение ключевых компонентов системы имеет решающее значение. Охладить ключевые компоненты без большой неэффективности — сложная задача.В некоторых случаях тепловые потоки настолько высоки, что невозможно предотвратить разрушение известных конструкционных материалов с помощью существующих методов охлаждения.

После генерации плазмы плазменная камера сужается или сходится к конической или квадратной / щелевой кромке, а затем может произвольно выпрямляться перед расширением в реактор. Ниже по потоку от самой узкой точки горловины и в направлении начала расхождения в реактор затрагивается точка впрыска углеводородного сырья.Горловину можно описать как сопло, в котором плазменный газ ускоряется через сопло, отверстие которого сужается в направлении плазменного газа. Плазменный газ направляется в зону реактора, где вводится сырье, так что в преобладающих условиях, создаваемых аэродинамическими и электромагнитными силами, происходит интенсивное быстрое перемешивание между плазменным газом и исходным сырьем, и отсутствует значительная рециркуляция сырья в плазменную камеру, и закачку углеводорода контролируют таким образом, чтобы область в пространстве, где происходит реакция, не контактировала с какими-либо поверхностями. По существу, более 50% энергии, содержащейся в водороде, передается выходящему потоку углеводородов в течение первых 500 миллисекунд, учитывая начальное время в точке, в которой закачивается углеводород, и тепло может передаваться посредством излучения, проводимости, теплогазоперенос или любой другой механизм.

Требуемая степень сужения определяется взаимодействием трех факторов. Первый фактор — это рециркуляция углеводородов и твердых углеродных частиц обратно в плазменную камеру.Сужение сужения или горловины до меньшего диаметра приводит к увеличению скорости потока газа и, следовательно, меньшей рециркуляции обратно в плазменную камеру. Сужение на 30% приводит к удвоению скорости газа. Для желаемой пониженной рециркуляции любая область с повышенной скоростью газа на выходе приведет к уменьшению рециркуляции обратно в область выше по потоку. Следовательно, хотя 30% сужение удвоит скорость и обеспечит резкое снижение рециркуляции, даже 10% сужение выгодно для уменьшения рециркуляции.

Оптимальное смешивание достигается при максимальной скорости газа в горловине, поэтому смешивание будет улучшено при более узком горловине.

Фактор обзора — это способность плазменной горелки излучать тепло в часть реактора за пределы горловины, и это третий фактор, который следует учитывать при определении диаметра горловины. Коэффициент обзора увеличивается, если горло менее узкое. Увеличенный коэффициент обзора является предпочтительным, поскольку он позволяет образующим частицам поглощать больше тепла в виде излучения плазмы, а также потому, что он позволяет стенкам реактора достигать максимальной температуры.Поскольку желателен повышенный коэффициент обзора и также желательно максимальное смешение с минимальной рециркуляцией, между этими факторами существует уравновешенное взаимодействие. По этим причинам необходимо уменьшить диаметр процесса в горловине, однако это уменьшение может быть больше 10%, больше 20%, больше 30% или даже больше 40%. Для различных сортов технического углерода может потребоваться точная настройка этого параметра для достижения целевой площади поверхности, структуры, химических свойств поверхности, в то же время сводя к минимуму непрореагировавшие полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и минимизируя загрязнение крупными частицами (зернистостью) в продукте. .

Промежуточные продукты реакции технического углерода имеют тенденцию прилипать к любой поверхности, с которой они соприкасаются. Большой задачей плазменного процесса является предотвращение контакта промежуточного продукта до образования сажи с какой-либо поверхностью. Это должно быть выполнено при сохранении сохранности внутренних компонентов, таких как футеровка плазменной камеры, материал горловины, материалы инжектора, а также сам реактор. Проблема в прошлом и одна из основных причин, по которой этого не удалось достичь, заключалась в том, что управление перемешиванием таким образом, чтобы поддерживать целостность реактора, а также достигать быстрого перемешивания, в прошлом ускользало от открытия.Плазменный процесс требует смешивания относительно холодного углеводорода значительной плотности с чрезвычайно горячим водородом очень низкой плотности. Быстрое перемешивание этих потоков сточных вод до сих пор ускользало от открытия в прошлом.

Смешивание углеводородного сырья в горловине или сразу после горловины может быть достигнуто за счет использования нескольких инжекторов, которые ориентированы тангенциально по отношению к потоку плазмы. Предпочтительно внеосевой угол составляет от примерно 5 градусов до примерно 85 градусов по причинам, объясненным ниже.

Учитывая четыре круглых сопла типичного диаметра для этого типа реактора (общий диаметр сопел обычно составляет менее 5% окружности плоскости поперечного сечения, в которой расположены форсунки), применимы следующие исследования моделирования.

Расчеты гидродинамики были выполнены, чтобы проиллюстрировать сложность смешивания потоков холодных углеводородов и горячих водородной плазмы, вытекающих из плазмы. Один из вариантов — инжектировать углеводород аксиально с потоком плазмы. Это приводит к отличной живучести реактора, но плохому смешиванию двух потоков.При осевой инжекции существует очень ограниченная диффузия на основе вихрей Кельвина-Гельмгольца. Другой вариант — делать инъекцию радиально. Из-за разницы в плотности, скорости и температуре двух выходящих потоков эффект радиального смешения будет небольшим или отсутствием смешения, неэффективным использованием тепла, содержащегося в водороде, а также разложением компонентов в реакторе и ниже по потоку. реактор. По существу, большая часть углеводородного сырья не будет расщепляться водородом как при осевом, так и при радиальном смешивании.Фактически, даже поток, который состоит как из осевых, так и из радиальных компонентов (так называемый «внеосевой» поток), хотя и является оптимальным для данной конфигурации сопла, не приведет к образованию достаточного количества крекинг-углеводорода, чтобы сделать этот процесс конкурентоспособным с технический углерод на основе печи.

Если множество форсунок, т.е. равно или больше 6 форсунок, или форсунок другой формы (например, щелевой), сумма диаметров которых составляет более 5% окружности плоскости поперечного сечения, где инжекторы расположены вместе, так что большая часть водорода улавливается завесой из углеводородного сырья, тогда может иметь место максимальная эффективность теплопередачи от водородной плазмы к углеводородному сырью.Как и в приведенном выше примере, недостаточное перемешивание между выходящими потоками будет происходить в случае осевого нагнетания углеводородов. В случае радиального впрыска с увеличенным количеством сопел / отрегулированной формой сопла смешивание будет увеличиваться, однако живучесть компонентов намного хуже по сравнению с осевым впрыском. Благодаря оптимизированному количеству форсунок / отрегулированной форме форсунки внеосевой впрыск под углом от 5 градусов до 85 градусов, выживаемость компонентов максимизируется, смешивание увеличивается, а коксование сводится к минимуму.Кроме того, для дальнейшей интенсификации можно ввести тангенциальный поток смешивание между двумя выходящими потоками, которые имеют разные плотности, температуры, скорости, а также вязкость.Смешивание этих двух потоков имеет одинаковую важность и сложность. Диаметр в приведенном выше описании определяется как наибольший размер сопла неправильной или правильной формы. Например, если форма звезды, диаметр измеряется между двумя вершинами звезды, которые дают наибольший внутренний размер.

После изготовления продукты реакции охлаждают. Можно использовать резкое охлаждение, которое в основном состоит из газообразного водорода. Это гашение может быть введено в реакторную часть процесса.

Может использоваться теплообменник, в котором технологические газы подвергаются воздействию большой площади поверхности и, таким образом, им дают возможность остыть, в то время как одновременно поток продукта транспортируется через процесс. Теплообменник в реакторе должен быть даже более эффективным в плазменном процессе, чем в печи, из-за повышенных температур в плазменном процессе.

Теплообменник представляет собой кожухотрубную конструкцию с трубной решеткой с двойным дном. Площадь поверхности связана с пропускной способностью: 10 кВт / м ² (киловатт на квадратный метр) в качестве ограничивающего потока и 33 кВт / м2 / К в качестве коэффициента теплопередачи.Конфигурация является противоточной с частью воздуха, охлаждающего нижнюю трубную решетку, чтобы она могла выдерживать нагрузку труб, в сочетании с отдельными компенсаторами труб (компенсирующими сильфонами), чтобы защитить теплообменник от блока труб. Некоторые конструкции также включают в себя двойную оболочку, которая предварительно нагревает входящий воздух при охлаждении нижней оболочки, чтобы она имела более высокий предел ползучести. Это также снижает перепад температур на холодном конце теплообменника, уменьшая загрязнение, возгорание и образование песка.Удаленная энергия зависит от условий эксплуатации и класса. Возможные улучшения этого процесса могут включать условие отсутствия обедненной смеси топлива при отключении природного газа, чтобы загрязнения не загорелись. Это может уменьшить потребность в трубной решетке с двойным дном, но такие пожары могут быть очень опасными. Изменение химического состава и плотности газа также может изменить процесс и степень загрязнения. Текущая конструкция предназначена для отвода около 20 000 кДж / кг (килоджулей / килограмм) тепла (черного и газов / паров).

Экономически сложно удалить водород из углеродной сажи, особенно небольшое количество, которое остается в порах и структуре углеродной сажи после ее объемного разделения в циклоне, рукавном фильтре или другом устройстве для первичного разделения.

Способ отделения водорода и других горючих газов от пор потока производимого агломерата сажи, образующегося в реакторной системе с плазменной горелкой, или другой системы получения сажи, в результате которой образуются газы, образующие сажу, содержащую более 40% горючих газов, описано ниже. В таких процессах образуется сажа, которая обычно фильтруется или иным образом отделяется от основной массы остаточного газа, оставляя поры агломератов полными горючих газов, что представляет значительную угрозу безопасности для расположенного ниже по потоку атмосферного оборудования.Как описано в данном документе, такие горючие газы удаляются из пор агрегатов сажи и, таким образом, защищают оборудование, расположенное ниже по потоку, которое обрабатывает сажу с воздухом или воздушными смесями.

Дополнительные варианты осуществления включают удаление горючих газов из пор агрегатов сажи путем изменения давления или температуры или выпуск полученной сажи в восходящий поток инертного газа, заставляя водород, содержащийся в порах агломерата, диффундировать в инертный газ; описанный выше способ, в котором инертный газ, используемый для изменения давления или обеспечения восходящего потока инертного газа, представляет собой азот; метод, описанный выше, где инертный газ, используемый для изменения давления или обеспечения восходящего потока инертного газа, представляет собой благородный газ (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и т. д.).

Водород, захваченный в порах агломератов углеродной сажи, полученных в типичной плазменной системе и других процессах с высокой интенсивностью производства углеродной сажи, рекуперируется противотоком азота. В качестве альтернативы удаление водорода может происходить путем колебания давления с помощью азота или другого инертного газа, так что при каждом изменении давления от нескольких атмосфер до более низкого или даже вакуума горючие газы вытесняются инертным газом. Другие методы могут включать колебания температуры или просто оставлять продукт на фильтрах на ночь, чтобы водород со временем диффундировал.

Для дегазации при колебании давления требуется, чтобы сосуд высокого давления сдерживал изменение давления, необходимое для использования колебаний давления. То же самое верно, если при качании давления используется вакуум вместо или в дополнение к колебаниям давления. Такие колебания давления могут происходить прерывисто в течение короткого периода времени и, таким образом, приводить к инерции продукта за относительно короткий период времени. Инерция относится к удалению горючих газов до безопасного уровня, при котором взрыв не может произойти, другими словами, создание инертной среды.Перепады температуры также эффективно вытесняют горючие газы в порах, но, вероятно, потребуют больше времени, чем колебания давления или методы противотока. Удаление водорода за ночь также занимает слишком много времени для непрерывного производственного процесса. Пропуск газа через массу сажи или через псевдоожиженный слой сажи (например, псевдоожиженный слой сажи) также может удалить горючие газы, но не является предпочтительным методом удаления из-за необходимого дополнительного времени и вероятности образования каналов внутри слоя.

Вариант осуществления противотока устанавливает восходящий поток инертного газа, через который падает сажа. При выпуске сажи из фильтра основного блока она попадает в восходящий поток инертного газа. Когда сажа падает через инертный газ, водород будет диффундировать из пор агломерата в инертный газ. Плавучесть водорода и других горючих газов будет способствовать этому процессу. Этот вариант осуществления должен приводить к наименьшему использованию азота, наибольшей концентрации горючих газов в потоке выделяемого газа в результате этого процесса и непрерывно завершать процесс.

Внутренняя часть реактора может включать гранулятор, сушилку, упаковщик в мешки в качестве неограничивающего примера компонентов. Можно добавить или удалить больше или меньше компонентов. Например, примеры гранулятора можно найти в опубликованной заявке на патент США № 2012 / 0292794A1 (и цитированных в ней ссылках). Для гранулятора воду, связующее и технический углерод обычно добавляют вместе в грануляторе штифтового типа, обрабатывают в грануляторе и затем сушат. Отношение связующее: технический углерод составляет менее примерно 0.1: 1, а отношение воды к саже обычно находится в диапазоне от примерно 0,1: 1 до примерно 3: 1. Сажа может также проходить через классификаторы, молотковые дробилки или другое оборудование для измельчения, чтобы уменьшить долю зерен в продукте.

Поток энергии составляет около 3500 кДж / кг для сажи, требующей 1,2 кг воды / кг технического углерода (120 DBP). Для получения гранул приемлемого качества сажи с более низким ДАД потребляли бы меньше воды и, следовательно, меньше нагрева. Сушилка должна обеспечивать сушим материалам не менее 155 кВт.Масштаб должен быть не менее 200 кг / час (эквивалент 2,5 килотонн в год (килотонн в год) или больше). В качестве альтернативы в этом процессе можно использовать процесс сухого гранулирования, когда вращающийся барабан уплотняет продукт. Для некоторых целей также может быть приемлемым негранулированный черный цвет, так называемый пушистый черный или гранулированный черный цвет, который был измельчен до пушистого состояния.

Осушитель может быть ротационной сушилкой с косвенным нагревом и прямоточным продувочным газом (прямая подача газа в осушитель). Цель состоит в том, чтобы высушить влажный черный цвет, не подвергая его полному содержанию кислорода горячего воздуха.Это может привести к возгоранию. Таким образом, продувочный газ и горячий воздух идут параллельно. Это ограничивает максимальную температуру внешней части черного, которая в противном случае может стать слишком горячей, пока внутренняя часть влажная. Возможная эффективность также существует, когда воду для гранулирования можно нагреть, чтобы сажа поступала в сушилку при более высокой температуре.

Технический углерод обычно сушат примерно до 250 ° C, чтобы обеспечить высыхание центра, но можно сушить от примерно 150 ° C до примерно 400 ° C.Атмосферу в сушилке можно регулировать, чтобы вызвать окисление на поверхности сажи или сохранить нетронутую «мертвую» поверхность сажи. Примером окислительной атмосферы является атмосфера, в которой содержится более примерно 5% по объему кислорода или более примерно 10% по объему. Кроме того, для небольшого количества окисления атмосферу можно контролировать в пределах от примерно 1% до примерно 10% кислорода по объему. На этом этапе печная сажа может быть дополнительно окислена, однако топочная сажа не может быть более чистой в сушилке, поскольку температуры, необходимые для удаления естественного кислорода с поверхности углеродной сажи, превышают 700 ° C.Плазменная сажа в оригинальном виде остается безупречной и содержит менее 0,2% кислорода на поверхности. Таким образом, плазменная сажа имеет дополнительные возможности и адаптируемость по сравнению с печной сажей.

Работа в противотоке будет более энергоэффективна и эффективнее. Добавление отработанного (как более холодного) воздуха в барабан сушилки также должно быть ограничено, чтобы обеспечить ограниченное окисление в атмосфере, по существу, паровой. Добавление воздуха в цилиндр делает сушилку более термически эффективной и может также привести к увеличению производительности.Однако, если скорость барабана сушилки становится слишком высокой, гранулы выметаются из сушилки, что приводит к интенсивному рециркуляции в продувочный фильтр и обратно в гранулятор, снижая эффективность и производительность. Это также может добавить слишком много кислорода к поверхности черного. Энергоэффективность имеет определенное значение, поскольку вся затрачиваемая энергия — это меньше энергии для получения пара / энергии для использования или продажи. После передачи тепла сушилке воздух все еще будет содержать много энергии, так как она будет порядка 350 ° C. Этот газ мог попасть в котел.

В дополнение к усовершенствованному способу получения технического углерода, описанному в данном документе, также могут быть получены улучшенные частицы технического углерода. Частица может иметь более эллипсоидальную форму, так что коэффициент эллипсоида больше 1,3. Фактор эллипсоида — это длина самого длинного измерения эллипса, деленная на ширину эллипса, как определено линией, проведенной под углом 90 градусов к длине. Коэффициент эллипсоида для первичных частиц печной сажи обычно находится в пределах 1.0 и 1.3. Кристалличность может варьироваться от 1,0 до 4,0 в пересчете на L _a или L _c . L _a — размер кристаллического домена в плоскости ab кристалла графита, измеренный с помощью порошковой дифракционной рентгеновской кристаллографии. L _c — толщина графеновых листов или длина оси c графитовых доменов внутри первичной частицы технического углерода. Гидрофильное содержание поверхности улучшенной углеродной сажи, например, как описано по сродству к адсорбции воды из атмосферы с относительной влажностью 80%, будет меньше 0. От 05 до 0,5 мл (миллилитра) воды на каждый м 2 ² (квадратный метр) площади поверхности технического углерода. Кроме того, содержание водорода составляет менее примерно 0,4%. Площадь поверхности, исключая внутренние поры первичных частиц, может составлять от примерно 10 м ² / г (грамм) до примерно 300 м ² / г, а ДБФ может составлять примерно от 32 мл / 100 г. примерно до 300 мл / 100 г. Эти комбинации свойств позволяют получить уникальный материал, который отличается от сажи действующей печи, где преобладают поверхностные кислотные группы, что приводит к более высокому сродству к воде.Природа водородной среды плазменного процесса также означает, что на поверхности может быть больше водорода. Было показано, например, что более высокое содержание водорода улучшает сопротивление истиранию протектора шины. Кроме того, отсутствие поверхностных кислородных групп указывает на то, что должны быть достигнуты более быстрое время смешивания и более быстрое время отверждения в эластомерных композитах. Следовательно, при более низком уровне кислорода на поверхности углеродной сажи такое же количество водорода может указывать на большую поверхностную активность для характеристик протектора шины и других применений эластомерного наполнителя.

Упомянутое ниже давление распространения воды (WSP) также описано, например, в патентах США No. № 8,501,148. Вкратце, увеличение массы измеряется в контролируемой атмосфере, где относительная влажность (RH) медленно увеличивается с течением времени. Увеличение составляет от 0 до 80% относительной влажности, и WSP (π ^e ) определяется как следующее уравнение:

π ^e = RT / A∫ ₀ ^Po H ₂ O (моль / г) d ln P

Где R — газовая постоянная, T — температура, A — N ₂ площадь поверхности (SA) — (ASTM D6556) образца и H ₂ O — количество воды, адсорбированной на поверхности углерода при различной относительной влажности. P — парциальное давление воды в атмосфере, Po — давление насыщения, а g — грамм. Равновесная адсорбция измеряется при различных дискретных значениях RH, а затем измеряется площадь под кривой, чтобы получить значение WSP. Образцы измеряют при 25 ° C с использованием системы 3Flex от Micromeritics. Интегрируемая область — от 0 до давления насыщения. D имеет нормальное обозначение интегрирования в любых единицах приращения после d, то есть интегрирование при изменении натурального логарифма давления.

Другой метод получения информации о функциональных возможностях на поверхности — это выполнение титрования, как задокументировано Боем (Boehm, HP «Некоторые аспекты химии поверхности углеродной сажи и других углеродов». Углерод 1994, стр. 759). WSP является хорошим параметром для измерения общей гидрофильности сажи, однако WSP не обеспечивает соотношение функциональных групп на поверхности, которое можно измерить с помощью типичной термической фазовой десорбции (TPD), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) или методами титрования (титрование по Бёму). WSP улучшенной углеродной сажи, полученной плазменным способом, обычно составляет от примерно 0 до примерно 8 мДж / м ² . Это ниже, чем типичный диапазон печной сажи от примерно 5 до примерно 20 мДж / м ² .

Таким образом, объем изобретения должен включать все модификации и изменения, которые могут подпадать под объем прилагаемой формулы изобретения. Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники из рассмотрения описания и практического применения изобретения, раскрытого в данном документе.Предполагается, что описание и примеры следует рассматривать только как иллюстративные, с истинным объемом и духом изобретения, указанными в следующей формуле изобретения.

Производство и характеристика монолита биоуглерода на основе опилок

Елена Гуаццо

Производство и характеристика монолита биоуглерода на основе опилок.

Отн. Альберто Тальяферро. Туринский политехнический университет, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili, 2019

Аннотация:	Возобновляемые источники энергии обычно имеют проблему, заключающуюся в том, что они поставляются с перебоями. Им нужны системы хранения энергии (ESS), которые могут захватывать энергию в любое время, хранить ее и высвобождать, когда это необходимо. Суперконденсаторы могут быть хорошим решением из-за их длительного срока службы, быстрого времени зарядки и разрядки и удовлетворительных значений плотности энергии и мощности. Эта диссертация посвящена исследованию нового, экологически чистого и дешевого материала для применения в суперконденсаторах: biochar. Это богатый углеродом пористый материал, полученный путем пиролиза лигноцеллюлозной биомассы, в данном случае древесины сахарного клена.Biochar всегда использовался в сельскохозяйственных системах для улучшения плодородия почвы. В последние десятилетия интерес к biochar сильно вырос благодаря его способности решать некоторые важные проблемы, такие как изменение климата и загрязнение воды, и использовать его в качестве экологически чистого материала в энергетических приложениях. Эта работа — первый шаг нового проекта по производству электродов для суперконденсаторов из делигнифицированных и сжатых опилок. Он проводился в лаборатории зеленых технологий факультета химической инженерии Университета Торонто.Эта диссертация сосредоточена на производстве и характеристике монолита биоуглерода на основе опилок. Было проведено предварительное исследование электропроводности этого биоуглерода. Опилки прошли предварительную обработку, были спрессованы для производства гранул и подверглись процессу пиролиза. Основная цель состояла в том, чтобы понять, как изменение давления, приложенного во время сжатия, и условия пиролиза могут повлиять на физические и электрические свойства конечной биоуглеродной структуры.Идея использования прессованных опилок вместо монолитных кусков дерева могла бы иметь некоторые преимущества, такие как повышение ценности отходов деревообрабатывающей промышленности, производство однородного и более однородного материала с возможностью сделать материал повторяемым, независимо от исходной структуры дерева. и производить плотный материал, более плотный, чем исходная древесина.
Относители:	Альберто Тальяферро
Учебный год:	2018/19
Тип публикации:	Электронный
Количество страниц:	119
Субъектов:
Corso di laurea:	Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili
Classe di laurea:	Новая организация> Магистратура> LM-22 — ХИМИЧЕСКИЙ ИНЖЕНЕР
Ente in cotutela:	Университет Торонто (КАНАДА)
Aziende соавторы:	НЕ УКАЗАНО
URI:	http: // webthesis. biblio.polito.it/id/eprint/10400

Изменить запись (зарезервировано для операторов)

3D клей Monolith 342-1 / 380 мл /

Характеристики
Monolith 342-1 — двухкомпонентный армирующий клей на основе метакрилата, разработанный для структурного соединения металлов, термопластов и смешанных материалов. Смешанный в соотношении 10: 1, его можно открывать на 4-6 минут, а время обработки составляет 25 минут.
Monolith 342-1 разработан для металлов и смешанных материалов, применяемых в транспортной отрасли, так как позволяет наносить на проблемные поверхности. Кроме того, этот продукт обеспечивает уникальное сочетание высокой прочности, устойчивости к повреждениям, отличной усталостной прочности, исключительной ударопрочности и твердости высокого качества. Monolith 342-1 поставляется в синем цвете в готовом к использованию картридже или в 20-литровой канистре и может распределяться с использованием геля с использованием стандартного оборудования для смешивания и измерения.

Преимущества
Возможность необработанной поверхности
Высокая прочность — замена заклепок, сварки и т. Д. Дает эстетичное соединение.
Возможность неполного перемешивания
Заполнение трещин без влияния на сопротивление прилипанию
Применение без выпуклостей
Сильная, очень хорошая устойчивость к механическим ударам
Хорошая стойкость к маслам и топливу
Не содержит канцерогенов

Заявка
Подходит для следующих материалов:
Алюминий
Черная сталь
Нержавеющая сталь
Акриловые и эпоксидные смолы
Все виды ламината
АБС
Твердые поверхности, поликарбонаты
ПВХ

Химическая стойкость:
Очень хорошее сопротивление против
Углеводы
Кислоты и основания (PH 3-10)
Морская вода
Чувствителен к полярным растворителям, сильным кислотам и щелочам.

Технические характеристики	Физические характеристики при комнатной температуре
	Клей	Отвердитель
Вязкость	120 000 сП	65 000 cP
Цвет	белый	синий
Плотность г / см3	0. 96	1,05
Массовая доля смеси	9	1
Пропорция смеси по объему	10	1

Приготовить при комнатной температуре
Время открытия	4-5 минут
Время обработки	20-25 минут
Полная вулканизация	6 часов
Температура возгорания	9 ° С
Рабочая температура	от -55 ° C до 120 ° C
Заполнить пробелы	до 6-8 мм
Плотность после смешивания	0.98 г / м3

Механические характеристики при комнатной температуре
Прочность хода МПа	18-20
Модуль МПа	517-689
Пропорциональное удлинение при разрыве (%)	100-125
Прочность на сдвиг (ASTM D1002) МПа	12-15

Типичная экзотермическая реакция для MONOLITH 342-1 при температуре + 23 ° C (10 грамм)

МАНИПУЛЯЦИЯ
MOMOLITH 342-1 легко воспламеняется. Он содержит сложный эфир матакрилата. Обивка после использования. Избегать попадания на кожу и глаза. При попадании на кожу промыть пораженный участок водой с мылом. В случае попадания в глаза промыть глаза водой в течение 15 минут и немедленно обратиться за медицинской помощью. Проглатывание очень опасно. Избегайте контакта с детьми. Не находиться вблизи источников тепла или открытого огня.

Если одновременно смешать большое количество материала, выделяется большое количество тепла. Тепло создается за счет экзотермических реакций при смешивании большого количества клея, при этом могут образовываться пузырьки воздуха, пары и летучие газы.Мы предотвратим это, если смешаем только то количество, которое мы используем для изготовления, и заполним отверстия размером не более 8 мм.
Лучше всего наносить клей прямо из упаковки продукта.

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ
Поверхность должна быть чистой, сухой, очищенной от пыли, масла, жира и воды. Клей также можно использовать для поверхностей в плохом состоянии. Следует избегать нанесения на загрязненную поверхность, так как это может снизить вероятность плохого качества.

ПРИМЕНЕНИЕ
МОНОЛИТ 342-1 можно наносить как вручную, так и с помощью автоматического устройства. Автоматическое применение может быть отличным выбором из 10 к 1 смесительно-измерительных устройств, доставляющих оба компонента в смеситель. За информацией о смесительном и измерительном оборудовании обращайтесь в Dencop Lighting. Доступны как мерные сосуды, так и пистолет, с помощью которого наносится клей. Для достижения максимальной прочности склеивания поверхности должны склеиваться в течение определенного рабочего времени.Используйте достаточное количество материала, чтобы полностью заполнить стык после того, как детали будут соединены и прижаты друг к другу. Все нанесение клея, размещение деталей и закрепление должны производиться до истечения времени открытия. По истечении рабочего времени детали должны оставаться неповрежденными до тех пор, пока не истечет время обработки. Автоматическое устройство должно быть изготовлено из нержавеющей стали или алюминия. Избегайте контакта с медью или сплавами сред всего оборудования, насосов и т. Д. Соединения и уплотнения должны быть из тефлона, тефлона с покрытием из пенопласта, этилена / пропилена или полиэтилена.Избегайте использования витона, бунана, неопрена или других эластомеров на стыках и уплотнениях. До того, как клей затвердеет, очистка становится проще. Для достижения наилучших результатов мы можем использовать чистящие средства и обезжиривающие средства с терпеном цитрусовых или A-метиленом. Если клей уже затвердел, его можно аккуратно соскрести, а затем протереть растворителем, что является наиболее эффективным методом очистки. Для надлежащей вулканизации температура окружающей среды должна составлять от 18 ° C до 26 ° C. Температура ниже 18 ° C вызывает более медленную вулканизацию, а температура выше 26 ° C, в свою очередь, ускоряет изменение цвета вулканизации. Текучесть частей A и B этого клея зависит от температуры. Чтобы обеспечить постоянную адгезию, клей и активатор следует поддерживать при постоянной температуре активации в течение всего года.
Примерно 24 м клея (гусеница) можно вытолкнуть из одной трубки.

ОЧИСТКА:
Для очистки влажного клея используйте обычные чистящие средства. После высыхания клей можно удалить только механическим способом.

ХРАНЕНИЕ:
Срок хранения Monolith 342-1 составляет 6 месяцев после доставки от Dencopu Lighting.Срок хранения основан на хранении при температуре от 12 ° C до 23 ° C. Воздействие высоких температур до 23 ° C может сократить срок хранения. Следует избегать длительного воздействия активаторов в резервуаре, температура выше 37 градусов быстро сокращает время реакции. Срок годности можно продлить за счет охлаждения (от 7 ° C до 12 ° C). Эти продукты нельзя замораживать.

КОММЕНТАРИЙ:

• Dencop Lighting настоятельно рекомендует проверить адгезионную прочность в ожидаемых условиях эксплуатации, чтобы определить точность фиксации клея.
• Открытое время: максимальное время от нанесения до высыхания клея.Время, прошедшее между объединением и смешиванием частей A и B, и время, когда клей больше не используется. При 23 ° С.
• Время манипуляции: интервал времени, в течение которого поверхности будут соединяться. Несет собственный вес 1 кг на перекрытие шириной 12,7 мм и шириной 25,4 мм без дальнейшего движения. При 23 ° С.
• Химическая стабильность клея зависит от нескольких факторов: температуры, концентрации, толщины клея и времени высыхания. Химическая стабильность предполагает воздействие в определенных условиях окружающей среды

Вся информация в этом руководстве основана на лабораторных испытаниях и рекомендуется для проектирования.Dencop Lighting не дает никаких гарантий на даты, указанные в данном руководстве. Dencop Lighting не несет ответственности за результаты использования этого клея.

Клей 3D Monolith 342-1 наносится 3D миксером и пистолетом.