Технический комплекс для получения растворов фуллеренов на основе терпенов
Область применения технического комплекса: получение растворов фуллеренсодержащих материалов и растворов фуллеренов. Технический комплекс содержит рабочую камеру 1, соединенную магистралью 2 с агрегатами для подачи исходных компонентов, размещенных в емкостях и контейнерах: емкость 4 содержит терпен, дополнительная емкость 5 имеет несколько отделений для разных терпенов; емкости 8 и 9 заполнены маслами, емкости 10 и 11 заполнены ненасыщенными жирными кислотами; емкости с терпенами имеют дозаторы 6, емкости 8...11 оснащены дозаторами 14, а рабочая камера оснащена излучателем 12 электромагнитных волн и излучателем 13 акустических волн, при этом полость рабочей камеры имеет магистраль для отвода раствора фуллерена, в эту магистраль введен проточный экспресс-анализатор 15 для определения состава и качества получаемого раствора перед его упаковкой в контейнер 16 или перед подачей на непосредственное использование. Такое выполнение устройства позволяет расширить класс материалов для получения растворов фуллеренов и одновременно повысить качество и свойства этих растворов.
Предложение относится к физико-техническим процессам получения растворов фуллеренов в углеводородах и их композициях и касается конструкций технических средств для реализации процессов.
В настоящее время известны принципиальные направления развития технологии получения растворов фуллеренов; представителями такого направления являются установки, содержащие камеру диспергирования фуллерена или фудлеренсодержащего материала, емкость с растворителем и камеру фракционирования /пат» США №5994410, 1996.; или пат. РФ №2198136, 2001./.
Наиболее близким техническим решением является технический комплекс для получения растворов фуллеренов, содержащий рабочую камеру, соединенную магистралью с агрегатом подачи фуллерена и с агрегатами для подачи в эту камеру исходных компонентов, а также контейнер для накопления и хранения полученного продукта /RU пат. №2210537, С 01 В 31/02. 16.10.2001./.
Обладая очевидными преимуществами перед аналогами, в частности, за счет использования агрегатов для масел и полиненасыщенных жирных кислот, этот технический комплекс обладает также и существенными недостатками, значительно понижающими производительность процесса и его эффективность ввиду того, что не учтены физико-химические свойства фуллеренов-сферических многогранников, образованных триады координированными атомами, формирующими фуллерены C 60, С70, С84 , которые взаимодействуют активно с жидкостями только при синергетическом процессе растворения; неучет этих свойств и отсутствие в техническом комплексе соответствующих агрегатов и узлов приводит к резкому снижению эффективности процесса.
Технической задачей и технологическим результатом данного технического комплекса является проведение более совершенного физико-химического процесса взаимодействия фуллерена и растворителя,
повышение производительности и эффективности за счет оригинальной конструкции технического комплекса и оснащения его агрегатами для растворения фуллерена с учетом его свойств и процессов взаимодействия о растворителями на основе терпенов.
Это достигается за счет того, что технический комплекс для получения растворов фуллеренов на основе терпенов, содержащий рабочую камеру, оснащенную магистралью соединения с агрегатом подачи фуллерена и с агрегатом подачи исходных компонентов, контейнер для накопления продукта, при этом снабжен одной или несколькими емкостями, каждая из которых заполнена одним терпеном (одного химсостава), дополнительной рабочей камерой, соединенной дозатором с рабочей камерой, дополнительная рабочая камера имеет емкости для масел и емкости для ненасыщенной жирной кислоты, также оснащен источником электромагнитного микроволнового излучения и источником излучения акустических волн в ультразвуковом диапазоне частот, все указанные емкости соединены посредством дозаторов с рабочей камерой и дополнительной рабочей камерой, в полость которой введен излучатель электромагнитных волн и излучатель акустических волн, полость дополнительной рабочей камеры соединена с контейнером при помощи проточного экспресс-анализатора состава получаемого раствора фуллерена (продукта).
При этом в качестве экспресс-анализатора используют белый фильтр о микропорами 0,2 мкм, который подают на подложку под микроскоп.
На фиг.1 показан общий вид технического комплекса для получения растворов фуллеренов на основе терпенов;
на фиг.2 приведена принципиальная схема взаимодействия агрегатов, устройств и узлов этого комплекса.
Технический комплекс содержит рабочую камеру 1, которая соединена магистралью 2 с агрегатом 3 подачи фуллерена из емкости его хранения, емкость 4 с терпеном или несколько емкостей 5, в каждой из которых содержится свой терпен; емкости 4 и 5 оснащены своими дозаторами 6 для подачи компонентов в полость рабочей камеры 1, которая сообщена с полостью дополнительной рабочей камеры 7, которая имеет емкости 8 и 9, заполненные каждая маслом (натуральным, синтетическим),
а также имеет емкости 10 и 11, заполненные ненасыщенной жирной кислотой; в полость камеры 7 введен излучатель 12 электромагнитного микроволнового излучении и излучатель 13 акустического излучения ультразвукового диапазона волн. Каждая из указанных емкостей: 8...11 имеет свой дозатор 14, посредством которого емкость соединена с полостью камеры 7, которая своей выходной магистралью и посредством экспресс-анализатора 15 соединена о контейнером 16, предназначенным для накопления продукта и его герметизации.
Камера 1 (фиг.1) оснащена газоподающей установкой 17 для ввода в полость камеры 1 инертного газа (или: Не, Аг, Кг) и создания циклонического вихря для лучшего перемешивания компонентов, смесь которых через дозатор 18 поступает в полость дополнительной рабочей камеры 7, Все агрегаты управляются о пульта 19 (фиг, 2), от которого подают команды на включение (и выключение) дозаторов и остальных указанных агрегатов и узлов комплекса.
Дополнительная рабочая камера имеет, как указано излучатели 12 и 13, питание на которые подают от соответствующих источников: эдектромагнитного микроволнового излучения - 20 и источника 21 акустических волн в ультразвуковом диапазоне частот - 20-25 кГц.
Работа описанного технического комплекса, частично изложенная выше, осуществляется следующим образом, С пульта управления 19 подают команду на включение установки 17 и дозатора 3 фуллерена; дозаторами 6 в камеру 1 подают терпен из емкости 4; при выборе технологии и регламента в камера 1 подают другие терпены из емкостей 5 (терпены - это химсоединения элементного состава; С 10Р16, С10H 17, С10Н18, С10Н19 с малекулярной массой около 136 углеродных единиц массы); смешанные компоненты через дозатор 18 подают в полость дополнительной рабочей камеры 7, где добавляют масла или масла из емкостей 8 и/или 9, а также- ненасыщенные жирные кислоты (арахидоновую; леноливую, ланолиновую и т.п.) из емкостей 10 и/или 11 через дозаторы 14; на смесь накладывают одновременно электромагнитные - 12 и акустические воздействия - 13, получая многокомпонентную смесь, в которой главным компонентом
для процесса растворения фуллеренов служат терпены, в которых растворимость фуллерена резко возрастает, в 2,1×10 раз по сравнению с базовым объектом и прототипом; более того, для получения насыщенного маслами и ненасыщенными жирными кислотами композиции участие терпена (терпенов) является определяющим (камера 7 техн. комплекса), который повышает общую растворимость фуллерена в суммарном композиционном растворителе в рабочей камере 7 комплекса, повышая плотность раствора по содержанию фуллерена в 5-6 раз.
Технический комплекс исследован также на соответствие критериям полезной модели по существенности отличий, к доказанной выше новизне, по промышленной применимости и эффективности (по источникам: RU 2205790, 2001.; WIPO W 6 03/038163, 2001.; IP №06122513, 1994./. В результате аналитического сопоставления эти критерии полезной модели выявлены, что дает основание заявителю для взятия патента на ПМ на данный технический комплекс.
Технический комплекс для получения растворов фуллеренов на основе терпенов, содержащий рабочую камеру, соединенную магистралью с агрегатом подачи фуллерена и с агрегатом подачи в эту камеру исходных компонентов, контейнер для накопления продукта, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен одной или несколькими емкостями, каждая из которых заполнена одним терпеном, также оснащен дополнительной камерой, соединенной с рабочей камерой дозатором, дополнительная камера имеет емкости для масел и емкости для ненасыщенной жирной кислоты, также оснащен источником электромагнитного микроволнового излучения и источником излучения акустических волн в ультразвуковом диапазоне частот, при этом все указанные емкости соединены посредством дозаторов с рабочей камерой и дополнительной рабочей камерой, в полость которой введен излучатель электромагнитных волн и излучатель акустических волн, причем полость дополнительной камеры соединена с контейнером при помощи проточного экспресс-анализатора состава получаемого продукта.
