Установка для получения растворов фуллеренов

Предложение относится к области химии высокомолекулярных соединений и касается технических средств для получения растворов фуллеренов в композиционных жидких средах. Установка содержит рабочую камеру 1 и дополнительную камеру 10, соединенные между собой клапанным патрубком 4, дозатором 12 и патрубком 11; камера 1 имеет форму сочлененных большими основаниями конусов, в полости камеры установлен приводной вал 2 со спиральной лопастью, верхняя часть полости соединена с емкостями 8 подачи исходных компонентов, с контейнером 6 подачи фуллеренов, а камера 10 соединена с емкостями 19 и емкостями 21 подачи дополнительных компонентов; после предварительного смешивания компонентов в рабочей камере 1, окончательное получение композиционного продукта осуществляется в камере 10, оснащенной излучателем 15 акустических волн и излучателем 16 бегущего магнитного кругового поля; контроль состава и концентрации смеси в камере 1 ведется с помощью датчика 5 у выходного патрубка 4, а контроль состава и качества получаемого раствора, фуллеренов ведут с помощью прибора 14 и жидкостного хроматографа; полученный продукт используют по прямому назначению или накапливают в герметизируемых контейнерах, не допуская его предварительного окисления. Ил. - 1; Форм. - 4 п.

Предложение относится к области химии высокомолекулярных технических соединений и касается технических средств для получения растворов фуллеренов в композиционных жидких средах.

В настоящее время известны принципиальные направления развития технологии получения растворов фуллеренов, из которых наиболее представительной и наиболее близкой по технической сущности является установка для получения растворов фуллеренов, содержащая рабочую камеру, соединенные с ее полостью, посредством дозаторов, емкости с исходными компонентами, контейнер с фуллеренами (фуллеритом), дополнительную камеру, соединенную с емкостями подачи дополнительных компонентов, оснащенную излучателем на ее корпусе (1, А.Плугин, RU 2210537, С 01 B 31/00, 2002.).

Очевидным и существенным недостатком, при наличии определенных преимуществ перед аналогами, - за счет активизации исходных компонентов и раствора, этой установки является отсутствие технических средств для более равномерного кластерно-молекулярного соединения исходных компонентов между собой и с фуллеренами, а также отсутствие средств оперативного контроля состава композиции, подаваемой для более тонкого смешивания при получении продукта. Это приводит к получению неравномерных масс, накоплению ошибок в регламенте процесса и снижению производительности установки.

Технической задачей и технологическим результатом данного предложения является создание более производительной установки с контролируемыми технологическими процессами на всех стадиях регламента получения растворов

фуллеренов с получением истинных растворов и их репрезентативными показателями качества.

Это в данном предложении достигается за счет того, что установка для получения растворов фуллеренов содержит рабочую камеру, соединенные с ее полостью, посредством дозаторов, емкости с исходными компонентами, контейнер с фуллеренами, дополнительную камеру, соединенную посредством патрубка и клапана с рабочей камерой, и соединительную с емкостями подачи дополнительных компонентов, оснащенную излучателем акустических волн, закрепленных на ее корпусе, а рабочая камера снабжена по длине своей полости приводным валом, имеющим винтовую спираль, профиль стенок рабочей камеры в продольном сечении, совпадающем с осью приводного вала, выполнен в виде сходящихся большими основаниями конусов, коническое днище у патрубка слива оснащено датчиками контроля состава раствора, верхний конус камеры имеет патрубок для отвода газовых фаз, при этом дополнительная камера оснащена кольцевым электромагнитным излучением бегущего магнитного поля, расположенным на корпусе в его верхней части, а выходной нижний патрубок этой камеры оснащен прибором контроля состава полученного раствора фуллерена.

При этом в установке емкости с исходными компонентами заполнены жидкостями: цитриннелолом, мирценом, оцименом. В качестве датчиков контроля используют ультрафиолетовые детекторы, соединенные с жидкостным фроматографом, с которым также соединены электрохимические детекторы, используемые в качестве прибора контроля.

На чертеже представлена установка для получения растворов фуллеренов, содержащая рабочею камеру 1, в полости которой, по длине ее сечения, установлен приводной вал 2 (с приводом «М» вращения), вал имеет винтообразную спираль. Рабочая камера 1 в продольном сечении выполнена в виде двух конусов, сходящихся большими основаниями к оси вала 2;

верхний конус имеет патрубок 3 для отвода газовых фаз из полости камеры, у нижнего слива патрубка 4, нижнего конуса - днища камеры 1,

установлены датчики 5 контроля состава раствора. Полость камеры 1 соединена с контейнером 6, заполненными фуллеренами, которые подают с помощью дозатора 7; полость камеры 1 также соединена с емкостями 8, заполненными исходными компонентами (в качестве которых используют жидкости: цитриннелол, мирцен, оцимен), соединенные посредством дозаторов 9 с полостью камеры 1, оснащенной дополнительной камерой 10, соединенной патрубком 11 и клапаном 12 с камерой 1, нижний выходной патрубок 13 имеет прибор 14 контроля состава полученного продукта. На корпусе камеры 10 закреплены: излучатель 15 акустических волн и кольцевой электромагнитный излучатель 16 бегущего магнитного поля, которые соединены, соответственно, с генератором 17 акустических волн, с генератором 18 электромагнитного поля, предназначенными для организации процесса наиболее эффективного растворообразования в камере 10.

Дополнительная камера 10 оснащена емкостями 19 с дополнительными компонентами (растворами натуральных и синтетических масел), подаваемыми в камеру дозаторами 20; эта камера имеет также емкости 21 с дозаторами 22 для подачи из них дополнительных компонентов (ненасыщенных жирных кислот).

Работа установки осуществляются следующим образом. В полость камеры 1 из емкостей 8 и контейнера 6 передают исходные компоненты, регулируя соотношения по растворимости и насыщению раствора фуллеренами; процесс активируют за счет работы приводного вала 2 (обороты: 60-100 об/мин), состав раствора контролируют датчиками 5, газовые фазы отводят по трубкам 3 на фильтр; раствор передают через клапанные патрубки 4 и 12 в полость дополнительной камеры 10 совместно с подаваемыми компонентами из емкостей 19 и 21 при наложении акустических волн - 15 и бегущего магнитного поля - 16 на массу растворяемых компонентов; готовность к использованию продукта (раствора фуллеренов) определяют прибором 14.

Экспериментальные данные, полученные при испытании опытной модели данной установки, позволяют определять ее конструкцию как высокопроизводительную при получении комбинированных растворов фуллеренов с различными согласуемыми компонентами, качественный и

количественный выбор которых легко вести на всех этапах регламента получения растворов данной установкой.

Установка исследована по своим существенным признакам на соответствие критериям «новизна», «существенность отличий», «промышленная применимость» и эффективность, - эти критерии подтверждены, в частности, при изучении источников (2, 3, 4, 5, 6), и сопоставлены их сущности с предлагаемой установкой.

(56)Источники информации, принятые во внимание;

1. RU 2210537, С 01 B 31/02, 2002.

2. RU 2205790, С 01 B 31/00, 2002.

3. RU 2198136, С 01 B 31/00, 2001.

4. US 5994410, С 01 B 31/02, 1996.

5. JP 06122513, C 01 B 31/00, 2001.

6. W IPO W6 03/038163, 2001.

7. RU 2005134117, С 01 B 31/00, 2005.

1. Установка для получения растворов фуллеренов, содержащая рабочую камеру, соединенные с ее полостью посредством дозаторов емкости с исходными компонентами, контейнер с фуллеренами, дополнительную камеру, соединенную посредством патрубка и клапана с рабочей камерой, и соединенную с емкостями подачи дополнительных компонентов, оснащенную излучателем акустических волн на корпусе, отличающаяся тем, что рабочая камера снабжена по длине своей полости приводным валом, имеющим винтообразную спираль, профиль стенок рабочей камеры в продольном сечении, совпадающем с осью приводного вала, выполнен в виде сходящихся большими основаниями конусов, коническое днище у патрубка оснащено датчиками контроля состава раствора, верхний конус имеет патрубок для отвода газовых фаз, при этом дополнительная камера оснащена кольцевым электромагнитным излучателем бегущего магнитного поля, расположенным на корпусе в верхней его части, а выходной нижний патрубок этой камеры оснащен прибором контроля состава получаемого раствора фуллеренов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что емкости с исходными компонентами заполнены жидкостями, в качестве которых используют: цитриннелол, мирцен, оцимен.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве датчиков контроля используют ультрафиолетовые детекторы, соединенные с жидкостным хроматографом.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве прибора контроля используют жидкостный хроматограф с электрохимическим детектором.