Александр Варанд

ЭМП СВЧ или резонансно-волновая переработка нефти

Recommended Posts

Главное, суть метода, не на большом или маленьком заводе он будет использоваться.

СВЧ обработка весьма перспективная технология? Если бы это было так, то она бы уже давно использовалась на полную катушку. В быту есть, а в промышленности нет. Такого не бывает. Сначала появляется у военных, потом в мирной промышленности потом -ширпотреб. Ну да ладно, допустим, что на каком то этапе не додумали как присобачить СВЧ в нефтянку. Но господа, в отчёте об использовании СВЧ для снижения вязкости нефти есть цифры по энергозатратам на весь процесс. Цитирую:"Расход электроэнергии на обработку 5 килограммов нефти составил 50 ватт при мощности генератора ЭМП СВЧ равной 0.6 кВт/час.Расход электроэнергии на обработку 5 килограммов нефти составил 50 ватт при мощности генератора ЭМП СВЧ равной 0.6 кВт/час." Т.е. энергетические затраты на 1 кг - 10 ватт. Простейшие расчёты (из школьного курса физики) показывают, что при подводе такого количества энергии достаточно, чтобы 1кг увеличил свою температуру на тысячную долю градусов. Т.е. реальное энергетическое воздействие равно нулю и система просто его не почувствует, с учётом рассеяния в окружающей среде. Какой тут крекинг!!

Вязкость есть функция молярного объёма вещества. Из приведенных авторами данных, видно, что ни каких молекулярных изменений в нефти в процессе обработки, практически не происходят. Небольшое изменение фракционного состава, вполне укладывается в ошибку эксперимента. Т. е ничего не меняется, меняется только вязкость, и как меняется - на ПОРЯДОК. Исходя из здравого смысла и элементарным знаниям этому объяснения нет. Это явление из области необъяснимого ЧУДА. Желающие заниматься чудесами пусть занимаются. А действительно заинтересованным специалистам я бы посоветовал прогуглить эту компанию и людей которые с ней связаны, чтобы больше не отвлекаться на нездоровые сенсации

Share this post


Link to post
Share on other sites

СВЧ обработка весьма перспективная технология? Если бы это было так, то она бы уже давно использовалась на полную катушку. В быту есть, а в промышленности нет. Такого не бывает. Сначала появляется у военных, потом в мирной промышленности потом -ширпотреб. Ну да ладно, допустим, что на каком то этапе не додумали как присобачить СВЧ в нефтянку. Но господа, в отчёте об использовании СВЧ для снижения вязкости нефти есть цифры по энергозатратам на весь процесс. Цитирую:"Расход электроэнергии на обработку 5 килограммов нефти составил 50 ватт при мощности генератора ЭМП СВЧ равной 0.6 кВт/час.Расход электроэнергии на обработку 5 килограммов нефти составил 50 ватт при мощности генератора ЭМП СВЧ равной 0.6 кВт/час." Т.е. энергетические затраты на 1 кг - 10 ватт. Простейшие расчёты (из школьного курса физики) показывают, что при подводе такого количества энергии достаточно, чтобы 1кг увеличил свою температуру на тысячную долю градусов. Т.е. реальное энергетическое воздействие равно нулю и система просто его не почувствует, с учётом рассеяния в окружающей среде. Какой тут крекинг!!

Вязкость есть функция молярного объёма вещества. Из приведенных авторами данных, видно, что ни каких молекулярных изменений в нефти в процессе обработки, практически не происходят. Небольшое изменение фракционного состава, вполне укладывается в ошибку эксперимента. Т. е ничего не меняется, меняется только вязкость, и как меняется - на ПОРЯДОК. Исходя из здравого смысла и элементарным знаниям этому объяснения нет. Это явление из области необъяснимого ЧУДА. Желающие заниматься чудесами пусть занимаются. А действительно заинтересованным специалистам я бы посоветовал прогуглить эту компанию и людей которые с ней связаны, чтобы больше не отвлекаться на нездоровые сенсации

С точки зрения здравого смысла, если кто-то чего-то не знает, это ещё не значит, что этого не может быть. Не надо присваивать знания истины в последней инстанции. А вот то, что нефть не текла, до обработки, ни в каком пространственном положении, а после обработки стала течь, как мазут типа М-40, это сам видел, что и подтверждается лабораторными анализами. Поэтому как занимались этой темой так и будем продолжать заниматься, а не дожидаться, когда это за нас сделает "забугорный дядя". Данные же опубликованы потому что они есть, а не для того, чтобы кому-то, что-то доказывать. Нас больше интересует практическая сторона дела, с остальным пусть теоретики разбираются. Что до фирмы, можете не искать, это больше частная инициатива заинтересованных людей, которые тратят те небольшие финансы, что есть, именно на получение практического результата, а не на содержание штатов сотрудников и "распилку" полученных средств.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Согласен что физику и химические процессы проходящие под действием СВЧ еще надо разбирать. Но это действует. СВЧ влияет на вещество.

насчет разбавить. а смысл? ну хорошо на презентации схитрили , а как установку сдавать ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые коллеги.

Решил поделиться некоторой информацией, которую я придерживал до некоторой поры так как не понимал как именно этой информацией можно распорядиться.

Есть действующий микроволновый аппарат способный обрабатывать не менее 5 тон мазута или тяжёлой нефти за один час.

при этом:

Параметр

Нефть исходная

Нефть после СВЧ обработки

Плотность (кг/м3)

исходная 933

полученная 901.1

Кинематическая вязкость (сСт или мм2/c)

исходная 458.65

полученная 36.9

Температура застывания (0С)

исходная + 25

полученная не выше 0 (*)

% выхода фракций до 200 0С

исходная 10

полученная 11

% выхода фракций до 300 0С

исходная 21

полученная 23

Привозите своё сырьё (не менее 30 литров) и мы заколдуем его прямо при Вас.

На Ваших глазах будет сотворено маленькое чудо и Вы получите одновременно:

1. дегазация за несколько секунд;

2. расслоение самых стойких эмульсий за несколько секунд;

3. изменение плотности и вязкости за десятки секунд;

4. появление того, чего там не было (лёгкие фракции до 20%) за несколько десятков секунд.

Работу выполняем за небольшую плату.

При этом нет никаких фокусов и секретных катализаторов. Только трубы СВЧ и больше ничего.

Аппараты промышленные, проверенные в промышленных условиях и они продаются по доступной цене.

С уважением,

Директор ООО "НИЦ им. Н. Тесла" Райэн Мюллер

post-39076-0-90889100-1353934162_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот на форуме http://www.oilforum.ru/topic/28324-snizhenie-vjazkosti-mazuta/ и первоисточник этого СВЧ появился, но видимо он не знал, что активное обсуждение СВЧ ведется в теме о "самоварах", поэтому товарищ вынес свое изобретение в тему по снижению вязкости мазута http://www.oilforum.ru/topic/28324-snizhenie-vjazkosti-mazuta/

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот на форуме http://www.oilforum....azkosti-mazuta/ и первоисточник этого СВЧ появился, но видимо он не знал, что активное обсуждение СВЧ ведется в теме о "самоварах", поэтому товарищ вынес свое изобретение в тему по снижению вязкости мазута http://www.oilforum....azkosti-mazuta/

Это с одного огорода. Первенство не оспариваю.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 23.11.2012 в 17:00, Алексей Панкин сказал:

Что мне идея Александра подтлкнула на мысль, что готовый образец чем-то действительно разбавили для получения нужного результата...например, дизелькой или печнухой...

Уважаемый коллега.

Для недоверчивых сообщаю!

Есть действующий микроволновый аппарат способный обрабатывать не менее 5 тон мазута или тяжёлой нефти за один час.

]Привозите своё сырьё (не менее 30 литров) и мы заколдуем его прямо при Вас.

На Ваших глазах будет сотворено маленькое чудо и Вы получите одновременно:

1. дегазация за несколько секунд;

2. расслоение самых стойких эмульсий за несколько секунд;

3. изменение плотности и вязкости за десятки секунд;

4. появление того, чего там не было (лёгкие фракции до 20%) за несколько десятков секунд.

Работу выполняем за небольшую плату.

При этом нет никаких фокусов и секретных катализаторов. Только трубы СВЧ и больше ничего.

Всё расскажем и покажем.

Аппараты промышленные, проверенные в промышленных условиях и они продаются по доступной цене.

С уважением,

Директор ООО "НИЦ им. Н. Тесла" Райэн Мюллер

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мне наверное следует всех предупредить, что в нефтепереработке я почти что ноль.

Говоря языком метафор - Я не пеку пирожки, я хорошие печки делаю, кастрюльки там всякие (пиролиз, гидрирование, дегидрирование, алкилирование и трансалкилирование и др.).

Для понимания сути моей работы в прикрепленном некоторые мои поделки.

post-39076-0-12824000-1353935950_thumb.jpg

post-39076-0-33539200-1353936030_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это с одного огорода. Первенство не оспариваю.

Александр!

Не нужно скромничать. Если бы не Вы лично...

Не видать Российской нефтянке таких космических технологий... :))))

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемый Райэн, извините, но ни камнями, ни помидорами кидаться не научился.

Ваше предложение очень ценю, и при первой возможности, опробую. Клиенты есть, надо только их заинтересовать.

То, что вы не сыплете пустыми фразами и обещаниями - на этом форуме не так часто встречается.

Результаты интересные. Как немного появится время - попробую их со своей стороны разжевать. Спасибо за информацию.

PS Респект за название вашей компании!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемый Райэн, извините, но ни камнями, ни помидорами кидаться не научился.

Ваше предложение очень ценю, и при первой возможности, опробую. Клиенты есть, надо только их заинтересовать.

То, что вы не сыплете пустыми фразами и обещаниями - на этом форуме не так часто встречается.

Результаты интересные. Как немного появится время - попробую их со своей стороны разжевать. Спасибо за информацию.

Спасибо. Принято.

Буду рад принять Вас в гостях с Вашим сырьём.

Share this post


Link to post
Share on other sites

PS Респект за название вашей компании!

Не буду лукавить. Тот эффект накачки электромагнитными полями (СВЧ), я обнаружил именно у Николы Тесла.

Поэтому название центра это не рыночная конъюнктура, а дань уважения Величайшему Чародею.

Share this post


Link to post
Share on other sites

И да, коллеги.

Думаю, Александр Москаленко всё же прав, разместив информацию по СВЧ именно здесь.

Аргументирую. Создать установку большой производительности, мне одному, быстро и дёшево, не под силу. И это не поза.

А вот малые установки, 5-10 т/ч можно клепать не сильно напрягаясь.

От себя добавлю, что СВЧ не только вышеописанные чудеса делает.

Если данный метод объединить с цеолитным риформингом... вот это точно будет чудо для миников...

Из битумов сразу 102 бензин гнать!

А ЧО НЕТ?! Мне такую кастрюльку сделать под силу. Катлизаторы у Павлова Михаила Леонардовича уже есть.

Чего же не сделал? Дык, заказчиков нету. Большим это не надь, а маленьким не смочь. Так и стоим пока на месте.

Райэн.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нам особого труда не составит описать традиционную установку, да и спроектироват ь и построить, если на то пошло - место, где вы общаетесь - это не рекламный форум, где все товары изумительны, а если не верите - то вам просто завидно. Здесь общаются специалисты отрасли, которые не только спорят, но и представляют и обсуждают новые технологии, реконструкции старых производств. Вот вы представили вашу установку. Пока по описанию все выглядит мягко говоря фантастически. Поэтому мы и хотели увидеть конкретику, на что бы в свою очередь дали свое видение, может чего-то порекомендовали бы.

Здравствуйте коллеги.

Читал форум, думал. Наверняка, поделки представленные мною от имени Центра Тесла, и результаты полученные на них, выглядят также традиционно сказочно и недосказанно как и у других господ, что заявляются сюда для получения Вашего внимания, а значит денег.

Решил исправить сие раньше, чем начнутся разговоры про напёрстки и фокусы. Прошу прощения за пунктуацию, грамматику и неказистый слог - не русский однако.

Технология, (а я бы назвал это МЕТОД), продвигаемая мною много лет, была преложена Николой Теслой в позапрошлом веке.

Тесла обнаружил, что электромагнитные колебания высокой частоты и высоких плотностей (электромагнитный резонанс), способны определённым образом влиять на межмолекулярные связи в веществе в силу поляризационных эффектов. Наблюдалась свободная диссоциация связей и прочие странные вещи с вадер-ваальсовыми силами.

Впервые я столкнулся с непростой задачей, когда решил, что мне под силу построить станцию получения углекислого газа из дымов котельной на 3 т/сутки.

Построил. Схема была более-менее стандартной. Но экономика была... жуть! В одном месте греем, в другом охлаждаем, в третьем кипятим, в четвёртом конденсируем, потери моноэтаноламина и прочие гадости. Вот тогда я и вспомнил про Теслу и его метод. мне же только газик из сорбента вытолкнуть и всего делов, подумал я.

Прошло 12 лет и сегодня имеется вполне обкатанный метод накачки резонансной камеры (для химиков это реактор).

Что значит накачка применительно к нефти? Оказалось, что нефть (и её продукты) весьма "радиопрозрачна", если допустить правомерность использования такого упрощённого термина. Т.е. Если Вы поставите в микроволновую печь стакан воды и стакан бензина то... Через минуту Вы обнаружите кипящую воду и холодный бензин.

А чё так? А то, что Эпсилон (единицы поглащения энергии свч) воды 80, а эпсилон бензина 3. Разница больше порядка!

Ну и как же микроволны затолкать в бензин, спросите Вы? Легко! Нужно увеличить плотность электромагнитного поля. Написать легко, а сделать нет.

Что бы перейти от микроволновой печи к серьёзному аппарату, мне потребовалось более семи лет напряжённой работы коллектива в 25 человек и примерно 1 мега$.

В результате я получил полностью замкнутую систему сделанную из трубы диаметром 90мм в которую подведён коаксиально-волновой переход предложенный Николой Тесла - я использовал его оригинальную идею - башня Уорденклиф.

Да господа, я нагло взял башню Николы Тесла, уменьшил в размерах и "воткнул" в трубу через стандартный фланец Ду50 (что и запатентовал не так давно).

Это позволило создать резонансный контур с большой добротностью и стал накачивать туда энергию как насосом. Как только напряжённость поля достигала необходимых пределов начинались чудеса поляризационных эффектов и чудо накачки электронных облаков.

В российской академии наук над моими успехами "поржали". Супер-пупер академик Пармон, так просто опустил полученные мною результаты ниже уровня общественного места, а сам тут же начал работы в области СВЧ катализа. Но фиг ему, не обломилось. Не так просто было понять как я и чего сделал. Немцы просто развели руками и сказали, что не понимают чего я тут сделал и как это работает (а я и не собирался никому рассказывать).

Короче. На сегодня это просто прямой участок трубы Ду90, к которой подключается коаксиально-волновой переход через Ду50, и на которую навешивается один или более генераторов от 1 до 3 кватт СВЧ. Теперь любой химик, почитав книжку, как согласовать резонатор заполненный диэлектриком (книжек как грязи), может заполнять резонатор (читай реактор) своим тестом и печь пирожки.

Как и какие эффекты кроются в резонаторах даже мне трудно предположить. Я пару патентов оформил и их можно найти в фипсе по моей фамилии. Думаю станет намного понятнее того слога, что Вы имеете сейчас читать.

Вот, к примеру, Алесандр Москаленко поверил, что с помощью резонатора можно твёрдую нефтяху накачать до жидкого состояния без нагрева. Поверил, проверил, получил.

Можно ли использовать этот метод для создания новой технологии переработки нефти? Я могу только мечтать, что бы химики-технологи поверили в этот метод.

Мы на тяжёлых мазутах (фракция +560) эксперимент поставили у себя, где в качестве катализатора крекинга использовали просто очень ржавую воду и получили 20% гексана. Хроматограммы имеются ежели чего.

Когда я объяснил главному инженеру нашего НПЗ, что я могу из фракции +560 перед вакуумом создать 20% гексана на катализаторе из простой ржавчины. Он "послал меня подальше", аргументировав, что я идиот, и что у него вакуумная колонная просто захлебнётся.

Короче кроме Александра много народу тут крутились, но в основном, как я понял, это халявщики, которые хотят купить всё готовое и желательно за красивые глаза.

А что у меня можно купить? Я ведь не химик и не нефтехимик. Вы мне скажите чего Вам нужно, а я скажу как Вы можете это получить.

Почитал. По моему, просто сумбур какой-то написал. Ладно и так сойдёт.

Будут серьёзные вопросы - спрашивайте отвечу серьёзно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

СВЧ обработка весьма перспективная технология? Если бы это было так, то она бы уже давно использовалась на полную катушку.

Здравствуйте глубокоуважаемый коллега Александр Варанд!

Долго перечитывал ваше послание в попытке понять, что именно Вас так задело, что Вы так резко стали выступать против опубликованных Александром Москаленко результатов. На интернетного троля Вы не похожи. Серьёзный человек с серьёзным подходом, и пишите весьма серьёзные замечания, исходя из тех материалов (Ваших), что мне удалось постичь за столь короткое время. Но Ваше скромное послание меня не оставляет в покое и я попробую Вам ответить хотя Вы, на мой взгляд, не ждёте ответа. Ведь Ваше послание полно просто риторических вопросов...

И так, всё по порядку, по существу и в нескольких отдельных ответах так ка не знаю как отреагирует форум на мою множественную писанину.

СВЧ обработка весьма перспективная технология? Если бы это было так, то она бы уже давно использовалась на полную катушку. В быту есть, а в промышленности нет.

Ширпотреб говорите? Постараюсь быть последовательным.

Введение

За последние 10 – 15 лет к числу новых и перспективных методов в современной химии присоединилось микроволновое излучение в качестве источника энергии. Так же было обнаружено, что микроволновое излучение не только эффективно нагревает компоненты химической реакции, но так же способно существенно ускорять многие химические реакции, ускорять диффузию газов и жидкостей в твердые тела, модифицировать свойства различных сорбентов, влиять на ход кристаллизации, сдвигать термодинамическое равновесие. При этом часто, рассматривая изменения кинетических и термодинамических показателей реакции, большинство исследователей объясняли подобные изменения быстрым объемным нагревом образцов.

«НИЦ им. Н.Тесла» является бесспорным лидером в области проведении исследований с применением микроволнового излучения в химии и в нефтехимии, а так же в производстве специализированного микроволнового оборудования для исследовательских лабораторий и химических производств. С помощью аппаратов собственной конструкции нами были проведены совместные с другими научными коллективами углубленные исследования в области воздействия микроволнового излучения на различные вещества в условиях частотного резонанса. Результаты проведенных исследований позволяют нам однозначно утверждать о наличии нетеплового резонансного микроволнового воздействия.

Основываясь на постулатах разработанной теории резонанса в химии, некоторые химики мечтали путем резонансного воздействия в виде определенной последовательности электромагнитных частотных импульсов направить химическую реакцию в ту или иную сторону. Немыслимо представить как много перспектив и возможностей скрывается за применением подобных методов воздействия на природу и структуру вещества.

Проведя значительное количество экспериментальных исследований физических параметров облучаемого вещества (температур плавления, кипения, вязкости), работ по разработке и усовершенствованию лабораторно – исследовательского оборудования, научные сотрудники «НИЦ им. Н. Тесла» пришли к следующим выводам:

· Любые изменения температурных показателей среды (быстрый объемный нагрев) являются лишь последействием взаимодействия микроволнового излучения с обрабатываемой средой, которое часто наблюдается при высокой плотности микроволнового излучения в незначительном объёме обрабатываемой среды.

· Величина изменений температурных показателей является сложной функцией зависящей от: природы обрабатываемой среды; параметров обрабатываемой среды.

Вышеизложенное позволило нам выдвинуть гипотезу и на её основании реализовать техническую возможность контролировать как параметры протекающей химической (нефтехимической) реакции, так и дальнейшее её направление, контролируя и изменяя параметры микроволнового излучения.

Весомым доказательством изложенных допущений могут послужить полученные практические результаты ряда лабораторных и промышленных экспериментов, проводившихся: в собственной комплексной лаборатории «НИЦ им. Н. Тесла» (2007‑2009), в комплексной лаборатории КГТУ (2008‑2011), а также на нефтеперерабатывающих заводах ОАО «Нижнекамскнефтехим» (2008-2009), ОАО «Казаньоргсинтез» (2009), ОАО «Сибурнефтехим» (2009-2010). В частном случае рассматривались условия управления реакцией высокотемпературного преобразования углеводородов (пиролиз, дегидрирование) воздействием микроволнового излучения на один из компонентов химической реакции в условиях резонанса.

При этом наблюдались: аномально низкое потреблением энергии на инициацию и поддержание процесса; аномальные явления предельности изменения температурных показателей. Впервые выявлена и показана возможность управления химической реакцией с помощью изменения некоторых параметров резонанса.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 23.11.2012 в 12:45, Александр Варанд сказал:

Такого не бывает. Сначала появляется у военных, потом в мирной промышленности потом -ширпотреб.

Микроволны, основные понятия

Понятие микроволнового излучения появилось практически одновременно с понятиями электромагнитные колебания и радиоволны. Притом, что явление распространения электромагнитных колебаний (электромагнитные волны) достаточно хорошо изучено, природа этого феномена всё еще остаётся загадкой для современной науки. Вместе с этим все знают о существовании радиоволн, инфракрасного (теплового) и ультрафиолетового излучения, рентгеновских лучах и видимом свете. Все это разные проявления одного и того же явления – электромагнитных волн. Различие заключается только в одном – в частоте колебаний. Частота, с которой происходят колебания электромагнитного поля, в значительной степени влияет на его внешние свойства. Причина заключается в соизмеримости длины волны с различными физическими объектами. Например, свет или рентгеновское излучение легко проходят через кристалл, у которого расстояние между атомами меньше длины волны. И, наоборот, длинноволновое излучение не сможет проникнуть, допустим, в металлическую трубу даже очень большого диаметра.

Под сверхвысокими частотами (СВЧ) принято понимать участок электромагнитного спектра с частотами колебаний, лежащими приблизительно между 30 и 3000 МГц, и с длинами волн соответственно между 10 м и 0,1 мм. Таким образом, диапазон СВЧ расположен между областью «обычных» радиоволн и участком инфракрасных и световых излучений. Этот диапазон частот, ширина которого в 105 раз превышает сумму всех диапазонов, используемых «обычной» радиотехникой и электротехникой, принято условно делить на несколько более узких диапазонов.

Роль энергии СВЧ непрерывно возрастает в связи с бурным развитием самых разнообразных областей науки и техники – радиолокации, радиоуправления, связи, телевидения, промышленной электроники. Сверхвысокочастотные приборы широко используются в ракетной и атомной технике и во многих областях научных исследований. Освоение космического пространства, нарастающее использование электроники СВЧ в ряде областей народного хозяйства и медицине потребуют в будущем еще более широкого применения техники и приборов сверхвысоких частот.

Сфера применения микроволновой техники в настоящее время достаточно широка и по мере развития науки и технологии все больше внедряется в нашу повседневную жизнь. На протяжении нескольких десятилетии нагрев диэлектриков высокочастотным излучением играет значительную роль в развитии технологических процессов. Энергия электромагнитного поля преобразуется в тепло вследствие наличия у материалов диэлектрических потерь. Это явление начали широко применять во многих отраслях промышленности, например для склеивания листов фанеры, и сушки древесины, для сушки пряжи, а также в процессах непрерывной разливки металла. Метод высокочастотной сварки термопластичных материалов оказался лучше других известных методов. Несмотря на более высокие эксплуатационные расходы, стационарные высокочастотные установки экономичнее других благодаря более высокой производительности и во многих случаях более высокому качеству получаемой продукции [Х].

Эффективность преобразования энергии электромагнитного поля в тепло увеличивается пропорционально рабочей частоте и квадрату напряженности электрического поля. Увеличивать напряженность электрического поля произвольно нельзя, так как, начиная с некоторого уровня (уровень напряженности до пробоя), возникают электрические разряды, оказывающие вредное влияние на качество продукции. Поэтому единственным возможным путем увеличения удельной энергии преобразования (энергия преобразования в единице объема) является увеличение рабочей частоты. Промышленное высокочастотное оборудование работает в основном на специально отведенных диапазонах частот, которые менее ограничены с точки зрения радиопомех и могут использоваться в промышленности или для других целей. Для радиоэлектронных устройств, предназначенных для использования в промышленности и сельском хозяйстве (т.е. народном хозяйстве), выделены диапазоны частот, приведенные в таблице 1.

Таблица 1. Промышленные диапазоны частот электромагнитных колебаний

f, МГц

Страны

433,92 ±0,87

Австрия, Германия, Португалия, Россия

915 ±25

Все страны, кроме Англии, Испании

2450 ±50

Все страны

5800 ±75

Все страны

22125 ±125

Все страны

Как известно, электромагнитные поля сверхвысокой частоты (СВЧ) обладают высокой плотностью энергии, направленностью и стабильностью. Обычно они создаются в виде бегущей, либо стоячей электромагнитной волны в волноводе. Для углубленного изучения электродинамики и отдельных проблем техники СВЧ можно обратиться к российской и переводной литературе.

Источником электромагнитного поля (излучения) является магнетрон (Рис. 1). Магнетроном называется генераторный, вакуумный, двухэлектродный прибор СВЧ. Работа магнетрона основана на взаимодействии потока электронов с перекрещённым магнитным полем. Он представляет собой вакуумный диод, анод которого выполнен в виде медного цилиндра, на внутренней стороне которого расположено четное число резонаторов. Как правило, их десять. Резонаторы представляют собой секторы цилиндра. Четные и нечетные перегородки между резонаторами соединены между собой связками. Катод представляет собой вольфрамовую спираль, поверхность которой имеет шероховатость для увеличения эмиссии. Выводы катода через металлокерамический переход и высокочастотный фильтр подключаются к внешнему разъему. Промежуток между анодом и катодом с торцов ограничен металлическими пластинами. Для отбора энергии вблизи одного из резонаторов подключена магнитная петля связи, которая через отрезок коаксиального волновода соединена с излучателем. Магнитное поле в пространстве взаимодействия создается двумя кольцевыми постоянными магнитами и магнитопроводом, в качестве которого служат корпус и фланец.

До появления магнетронов малая выходная мощность генераторных ламп ограничивала область их применения. Развитие магнетронов открыло в 50 – х годах совершенно новые области применения высокочастотного нагрева, например стерилизация пищевых продуктов, ускоренный процесс размораживания и высушивания пищевых продуктов. Многообещающий характер имеют эксперименты, проводящиеся в настоящее время в лабораториях. Выпускаемые современной промышленностью компактные металлокерамические магнетроны с коаксиальным расположением электродов позволяют получить мощность до 3500 Вт на частоте 2450 МГц, и пригодны для использования в промышленных высокочастотных генераторах.

Рис. 1. Мощный компактный магнетрон

Виды воздействия электромагнитного поля

Воздействие электромагнитных волн на многие диэлектрики определяется видом поляризации, возникающим в диэлектрике. Поляризация – это способность диэлектрика под действием электрического поля поляризоваться, т.е. изменять в пространстве расположение связанных заряженных частиц. В зависимости от механизма, поляризацию диэлектриков можно подразделить на следующие типы:

· Электронная – смещение электронных оболочек атомов под действием внешнего электрического поля. Самая быстрая поляризация (до 10−15 с).

· Ионная – смещение узлов кристаллической структуры под действием внешнего электрического поля, причем смещение на величину, меньшую, чем величина постоянной решетки. Время протекания 10−13 с.

· Дипольная (Ориентационная) – протекает с потерями на преодоление сил связи и внутреннего трения. Связана с ориентацией диполей во внешнем электрическом поле.

· Электронно–релаксационная – ориентация дефектных электронов во внешнем электрическом поле.

· Ионно–релаксационная – смещение ионов, слабо закрепленных в узлах кристаллической структуры, либо находящихся между ними.

· Структурная – ориентация примесей и неоднородных макроскопических включений в диэлектрике. Самый медленный тип.

· Самопроизвольная (спонтанная) – благодаря этому типу поляризации у диэлектриков, у которых он наблюдается, поляризация проявляет существенные нелинейные свойства даже при малых значениях внешнего поля, наблюдается явление гистерезиса. Введение спонтанной поляризации, как правило, увеличивает тангенс угла потерь (до 10−2).

· Резонансная – ориентация частиц, собственные частоты которых совпадают с частотами внешнего электрического поля.

· Миграционная поляризация обусловлена наличием в материале слоев с различной проводимостью, образованию объемных зарядов, особенно при высоких градиентах напряжения, имеет большие потери и является поляризацией замедленного действия.

В случае неполярных диэлектриков (к которым относятся многие углеводородные соединения) воздействие электромагнитных волн осуществляется в основном за счет электронной поляризации, которая возникает за счет смещения электронных орбит относительно положительно заряженного ядра.

При воздействии электромагнитного излучения на дипольные диэлектрики, диполи вещества постоянно пытаются переориентироваться по направлению линий электрического поля. В зависимости от частоты внешнего электромагнитного поля диполь может двигаться во времени со скоростью изменения поля, отставать от него или оставаться на месте. При условиях, когда диполь отстает от изменения внешнего поля, возникает взаимодействие между диполями, что в свою очередь приводит к потере энергии на нагрев, величина которой зависит от разности фаз внешнего электромагнитного излучения и фазой смещения диполя. Инерция движения зависит от вязкости и подвижности электронных облаков. Например, в воде они зависят от силы и количества водородных связей.

Механизм нетеплового воздействия СВЧ электромагнитных колебаний на дипольные диэлектрики сводится к следующему:

· СВЧ-излучение вызывает ослабление межмолекулярных сил, улучшая условия ориентации полярных групп и боковых концевых ответвлений молекулярной цепи вдоль силовых линий напряженности электрического поля

увеличивается количество колебаний полярных групп и возрастает интенсивность крутильных колебаний, что приводит к увеличению кинетической гибкости материала, а это, в свою очередь, создает дополнительные энергетические возможности для ослабления старых и образования новых межмолекулярных взаимодействий.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну да ладно, допустим, что на каком то этапе не додумали как присобачить СВЧ в нефтянку.

Эх Александр... Если бы всё было так просто...

Использование микроволнового оборудования

Рис. 2а. Бытовая печь с керамическим реактором высокого давления

Следует особо обратить внимание на тот факт, что в основном внедрение микроволнового оборудования коснулось тех сфер промышленности, где условия технологических процессов не были слишком жёсткими. Как оказалось использование микроволнового оборудования имеет ряд существенных конструктивных ограничений. Широко известные и доступные конструктивные элементы волноводных трактов практически не применимы в условиях высоких давлений и температур. В том числе и ввиду использования стандартных конструкционных материалов нестойких к агрессивным средам и высоким температурам. Специальных устройств, способных обеспечить функционирование волноводных систем в жёстких условиях, нет в свободной продаже, а стоимость их разработки и изготовления с учётом специфики крайне высока.

Началом использования микроволнового излучения (МВИ) в химии в качестве источника энергии принято считать 1986 г., когда появились первые работы, показавшие эффективность его применения для ускорения химических реакций без объяснения причин возникновения этого эффекта. Большинство исследователей указывали, что электромагнитное воздействие не оказывает влияние на пути протекания реакций, состав продуктов и энергию активации, а интенсификацию процессов связывают с объемным тепловым эффектом.

Рис. 2б. Бытовая печь с мешалкой и обратным холодильником

Доступность бытовых микроволновых печей стала основным движущим фактором и химики стали использовать их для проведения исследований (Рис. 2а, 2б). Понятно, что эти исследования проводятся в закрытых сосудах в плохо приспособленных бытовых микроволновых печах. Такие эксперименты часто сопровождаются неудачами: взрывы реакционных сосудов, вызванные избыточным давлением в них, воспламенение органических растворителей, неконтролируемое течение реакций и поломки магнетронов. Так же исследователи столкнулись с отсутствием возможности измерения параметров среды (температур, давление и т.д.) обычными средствами в условиях высокочастотного электромагнитного поля. Имелись проблемы с установкой перемешивающих устройств, обратных холодильников, и систем фиксирования текущих значений физических параметров. При контроле утечки микроволнового излучения детекторы, как правило, регистрировали опасный для оператора уровень излучения.

Очень быстро стало ясно, что использование бытовой печи имеет существенный недостаток – отсутствие повторяемости полученных результатов. Пожалуй, с самым серьёзным препятствием столкнулись исследователи, работающие с технологическими потоками реакционной среды. Отсутствие непрерывного и равномерного воздействия энергии МВИ на поток реакционной среды и плавности регулирования мощности излучения делала невозможным использование бытовых микроволновых печей.

Рис. 2с. Суммарное электромагнитное поле внутри камеры (резонатора) печи

Подавляющее большинство существующих к настоящему времени аппаратных решений СВЧ – установок созданных на базе бытовой печи, являются мультимодовыми, что подразумевает возникновение большего числа типов волн внутри резонансного объёма. Поля различных видов колебаний, если они возбуждены от одного генератора с фиксированной длиной волны, могут в различных точках внутреннего объема резонатора интерферировать, т.е. складываться и вычитаться. В результате они создают сложную картину распределения интенсивности электромагнитного поля внутри камеры (резонатора) печи. В некоторых точках поля могут образовывать пучности (от сложения полей нескольких видов колебаний), а в других провалы (вследствие вычитания). Поэтому суммарное электромагнитное поле может быть неравномерным в значительной мере (Рис. 2с).

Если резонансные частоты двух или нескольких видов колебаний равны между собой, то такие виды колебаний называются вырожденными. В кубическом резонаторе имеется шестикратное вырождение многих видов колебаний, а в прямоугольном резонаторе – двух, трех, и иногда четырехкратное вырождение. Вот почему в прямоугольных резонаторах меньше резонансных частот, чем в кубических, при одной и той же рассматриваемой полосе рабочих длин волн. Следует обратить внимание, что на рисунке 2с суммарное поле имеет значительный провал напряжённости в центре, где обычно помещается реакционный сосуд. Следствием является, крайне неэффективное использование энергии, генерируемой магнетроном и невозможность прогнозирования равномерности воздействия на реакционную среду, отсюда отсутствие достоверности полученных результатов.

Размеры и параметры объемных резонаторов должны быть рассчитаны на ЭВМ и оптимизированы. Задача оптимизации состоит в том, чтобы выбрать такие размеры резонатора, при которых в нем можно было бы возбуждать только определенные виды колебаний, а интерференция между ними давала бы возможно более равномерное поле по объему. При этом возбуждающие колебания устройства должны устанавливать строго определенные соотношения между амплитудами тех видов колебаний, которые дают суммарное равномерное поле. Понятно, что бытовые микроволновые печи конструируются без учёта этих требований.

Основные проблемы проведения исследований на бытовых микроволновых печах можно свети к следующему списку:

· Невозможность контроля среды и условий протекания реакции;

· Невозможность получения реальных значений затрат энергии на проведение реакции;

· Невозможность повторения результата на ином оборудовании;

· Невозможность переноса процесса в иные условия;

· Невозможность достоверного масштабирования.

post-39076-0-75861300-1354031215_thumb.jpg

post-39076-0-59077000-1354031216_thumb.jpg

post-39076-0-70427100-1354031217.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну да ладно, допустим, что на каком то этапе не додумали как присобачить СВЧ в нефтянку.

Эх Александр... Если бы всё было так просто...

Ограничивающие факторы аппаратной реализации СВЧ установок

Основные проблемы заключаются не в оборудовании перемешивающими устройствами, обратными холодильниками, детекторами утечек излучения, системы контроля и регулировки температуры и давления и т.д. Эти системы просто необходимы в любом физико – химическом эксперименте. Здесь мы возвращаемся к обозначенной выше второй проблеме, возникающей в процессе использования СВЧ.

Для передачи энергии от генератора к нагрузке в СВЧ диапазоне используются несколько типов волноводных линий:

· воздушная (открытая) линия;

· изолированная линия;

· экранированная линия;

· коаксиальная линия;

Наиболее часто используются коаксиальные и прямоугольные волноводы, так как обладают минимальными потерями на излучения. Далее энергия попадает в нагрузку, которая обычно располагается в резонансной камере.

Таким образом, для того, чтобы использовать СВЧ энергию, генерируемую магнетроном, с высокой эффективностью необходимо: во – первых, согласовать магнетрон с отводящим волноводом, во – вторых, отводящий волновод согласовать с резонансной камерой и/или с нагрузкой. Поэтому конструирование СВЧ систем представляет собой очень сложную физическую задачу, которая, на первый взгляд, кажется, что решается в два действия – купил микроволновую печь, поставил сосуд с реактивом и включил. На самом деле для адекватного решения поставленной задачи необходимо применить фундаментальные физические основы и достаточно сложный математический аппарат. Для полного понимания всей сложности решения задачи приведем основной принцип расчета в максимально упрощенной форме.

Определение электромагнитного поля внутри произвольной области связано с полным решением уравнений Максвелла в координатной системе, соответствующей данной области. Эти области можно разбить на однородные и неоднородные области. Электромагнитное поле внутри однородной или неоднородной областей математически представляется в виде суперпозиции бесконечного числа типов волн. Составляющие векторов электрических и магнитных полей каждого типа можно представить в виде произведения функции формы, зависящей только от координат в поперечном сечении, перпендикулярном направлению распространения, и амплитудной функции, зависящей от координаты и направления распространения. Поперечные функции формы каждого типа волны зависят от формы поперечного сечения данной области, с точностью до амплитудного множителя, одинаково во всех поперечных сечениях. Таким образом, амплитуды типов волн полностью характеризуют волну в каждом поперечном сечении. Изменение каждой амплитуды вдоль направления распространения определяется решением одномерного волнового уравнения. В зависимости от типа рассматриваемой волны волновые амплитуды могут быть либо распространяющимися, либо затухающими в направлении распространения.

Во многих практических задачах, как, например, в волноводах, размеры области и возбуждение поля таковы, что может распространяться волна лишь одного типа. Так как амплитуда волны определяется решением телеграфного уравнения, то амплитуды поперечных составляющих векторов электрического и магнитного поля волны этого основного типа можно отождествить с напряжением и током, соответственно, в некоторой эквивалентной линии. Отсюда следует, что электромагнитное поле почти во всем волноводе можно выразить через напряжение и ток в соответствующей линии передачи. Эта линия передачи полностью характеризует поведение волны основного типа во всем волноводе. Зная волновое сопротивление и волновое число для этой линии передачи, можно вполне строго описать распространение основной волны. Подобным методом можно рассмотреть и поведение нераспространяющихся и высших типов волн, которые возбуждаются вблизи неоднородностей в волноводе. Таким образом, для полного описания электромагнитного поля в волноводе, необходимо рассматривать напряжения и токи в бесконечном числе эквивалентных линий передачи. Для использования такого представления в целях количественных расчетов, необходимо при данной геометрии волновода иметь возможность:

1) определить функции, характеризующие распределение поперечных составляющих векторов поля каждого типа в поперечных сечениях волновода;

2) составить и решить телеграфные уравнения амплитуд волн различных типов, зная величины волновых сопротивлений эквивалентных линий и постоянных распространения в них для волн каждого типа;

3) выписать выражения для составляющих поля, выражая их через функции формы и амплитуды для волн каждого типа.

Описание электромагнитных полей с помощью эквивалентных линий передачи может быть выполнено для ряда однородных и неоднородных волноводов.

Основная проблема, возникающая при согласовании нагрузки с волноводом – это изменение характеристик материала нагрузки под действием СВЧ. Ярким примером может быть диэлектрическая проницаемость обычной воды, которая изменяется в значительной мере с увеличением температуры (Рис. 5), и как следствие приводит к изменению волнового сопротивления и рассогласованию нагрузки.

Рис. 3 Диэлектрическая проницаемость воды

post-39076-0-49080300-1354031516_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 23.11.2012 в 12:45, Александр Варанд сказал:

Ну да ладно, допустим, что на каком то этапе не додумали как присобачить СВЧ в нефтянку.

Ну отчего же, присобачили... :) И по моему весьма неплохо.

Пиролиз, дегидрирование, гидрирование и пр...

Только сдается мне, что именно это Вас и задело?

Я наверное достаточно написал. В заключение добавлю. Александр, если Вам что-то не известно, это не значит, что этого нет.

Помните как франзузская академия наук облажалась приняв закон, что камни с неба падать не могут...

Если Вам интересны факты, а не домыслы и бубнёж, приезжайте и смотрите своими глазами, пробуйте сами и будет Вам.

Удачи Вам.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Малосерийное производство аппаратов G4C

Душевно.

Однако год назад ничего подобного в инете не нашел.

Не думаю что ктото будет серьезно сомневаться в научной базе.

Но нужно больше практических данных: с какой нефти что и как можно получить с какой производительностью.

интересно бы получить данные по калмычке

Share this post


Link to post
Share on other sites

Душевно.

Однако год назад ничего подобного в инете не нашел.

Не думаю что ктото будет серьезно сомневаться в научной базе.

Но нужно больше практических данных: с какой нефти что и как можно получить с какой производительностью.

интересно бы получить данные по калмычке

Если бы не Александр Москаленко, то и в этом году Вы бы ничего не нашли и в следующем тоже...

Сайт Центра Тесла я уже два года как закрытым держу. Воруют информацию однако...

До тех пор, пока Русский сам своими руками не потрогает, да не уразумеет, всё равно не поверит.

А чего тогда попусту воздух гонять. Я за славой уже даааавно не гонюсь, не до жиру...

Центр Тесла частная лавочка. Ни государство не помогает, ни люди с нефтяными рублями.

Я вообще уже хотел в следующем году закрывать лавочку.

В общем, привозите хоть калмычку, хоть казашку и получите свои данные.

А ещё лучше сами сварганте себе стендик маленький и шкварте на нём, чего в голову взбредет.

СВЧ генераторы надёжные, мы изготавливаем по малу. КВП сделаем по Вашему заказу.

Панорамку (приборчик для настройки резонатора) любую буржуйскую можно преобресть...

На рамку всё поставить и будет Вам чудо невиданное и счастье не мереное.

За сим кланяюсь.

Зы: На фото источник СВЧ "Энергия-Н-1000". В универсальном промышленном исполнении. Имеет универсальный выход под любую волноводную систему (45х90, 36х72, коаксиал 16х26). Изготавливается по заказу.

post-39076-0-32937900-1354074969_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые коллеги.

Нашёл информацию, что миники не знают, как утилизировать органические отходы.

Предлагаем плазменный минерализатор.

На входе любая органика.

На выходе: вода, со2, углерод, минеральный остаток.

С ув.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые коллеги!

Помогите разобраться какое именно преобразование нужно сделать с мазутом, что бы это стало привлекательным для Вас?

Если из мазута получается соляр и в нём плавает мелкодисперсный наноструктурированный углерод типа таунит - это будет иметь успех?

Или это плохо?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так Он (!) Эту страну как раз от конкуренции и охраняет! Зря в этом Вы на Него (!) надеялись, Райэн!

Приветствую Константин!

Да, грустная картинка, однако.

Сообщение по делу.

Имеется реактор - участок трубы длиной в 1 м Ду 92. Через него идёт сырьё - нефтяные тяжёлые остатки фракция С40-С100 с примесью воды (2% об) содержащей окислы железа (макс возм насыщение) и прочие неконтролируемые вещества.

Температура тяжелых остатков в центре реактора + 225 градусов целсия.

Так же в центре реактора создана стоячая электромагнитная волна (частота 2450, Р-1000 Вт).

Плотность поля ~ 100-150 кV/см2.

На выходе:

Газ: Сероводород; метан; этан; пропилен. Не большое количество.

Жидкость: вода; УВ.

В полученных углеводородах обнаруживаются лёгкие (С12-С22) в количестве ~20-25% об.

Производительность одного реактора 2-3 литр/мин. можно ставить параллельно неограниченное кол-во реакторов.

Отсюда вопрос: Такой простой низкотемпературный крекинг уже может быть привлекательным для миников?

С уваженим.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.