Способ плазмохимической переработки твердых топлив и электродуговой реактор для его осуществления (варианты)

Есть еще 7 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Группа изобретений относится к электротермии и может быть использована для комплексной переработки твердого топлива, в частности угля с получением синтез-газа и продуктов восстановления оксидов металла или только для воздушной или паровой газификации твердого топлива.
Технический результат - уменьшение энергозатрат на проведение процесса газификации твердых топлив, увеличение выхода синтез-газа, восстановление окислов металлов из минеральной части топлив и повышение надежности и безопасности работы электродугового газификатора.
Устройство и способ плазмохимической переработки твердых топлив, включающий измельчение твердого топлива, подачу его и газообразного окислителя сверху в плазменную реакционную зону вертикального электродугового реактора, которая организуется с помощью электродугового разряда в магнитном поле и в которой осуществляется их нагрев в объёме реакционной зоны и стекающей пленке расплава по стенкам реактора и его дну с получением синтез-газа и продуктов восстановления минеральной части угля, которые выводятся из нижней части реактора с последующим разделением конденсированной и газообразной фаз продуктов переработки при этом реакцию осуществляют в электродуговом реакторе, наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры которого равна 1,6-2,4 внутреннего диаметра средней части камеры, и в объеме реакционной камеры поддерживают теплонапряжённость qуд= 7-18 вт/см3.

Текст

Смотреть все

(51) 10 3/18 (2006.01) 10 3/20 (2006.01) 10 3/72 (2006.01) 05 7/20 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ увеличение выхода синтез-газа, восстановление окислов металлов из минеральной части топлив и повышение надежности и безопасности работы электродугового газификатора. Устройство и способ плазмохимической переработки твердых топлив, включающий измельчение твердого топлива, подачу его и газообразного окислителя сверху в плазменную реакционную зону вертикального электродугового реактора, которая организуется с помощью электродугового разряда в магнитном поле и в которой осуществляется их нагрев в объме реакционной зоны и стекающей пленке расплава по стенкам реактора и его дну с получением синтез-газа и продуктов восстановления минеральной части угля, которые выводятся из нижней части реактора с последующим разделением конденсированной и газообразной фаз продуктов переработки при этом реакцию осуществляют в электродуговом реакторе,наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры которого равна 1,6-2,4 внутреннего диаметра средней части камеры, и в объеме реакционной камеры поддерживают теплонапряжнность д 7-18 Вт/см 3.(72) Лукьященко Валерий Григорьевич Мессерле Владимир Ефремович Устименко Александр Бориславович Умбеткалиев Куаныш Аскарович(73) Лукьященко Валерий Григорьевич Мессерле Владимир Ефремович Устименко Александр Бориславович(54) СПОСОБ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ И ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ РЕАКТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)(57) Группа изобретений относится к электротермии и может быть использована для комплексной переработки твердого топлива, в частности угля с получением синтез-газа и продуктов восстановления оксидов металла или только для воздушной или паровой газификации твердого топлива. Технический результат - уменьшение энергозатрат на проведение процесса газификации твердых топлив, 19172 Группа изобретений относится к электротермии и может быть использована для комплексной переработки твердого топлива, в частности угля с получением синтез-газа и продуктов восстановления оксидов металла или только для воздушной или паровой газификации твердого топлива. Наиболее близким аналогом заявляемого способа является способ плазменной газификации и комплексной переработки энергетических углей,описанный в книге Генерация низкотемпературной плазмы и плазменные технологии. Проблемы и перспективы /Г.Ю. Даутов, А.Н. Тимошевский,Б.А.Урюков и др. -Новосибирск Наука. 2004 Низкотемпературная плазма. Т.20, с. 363-365. По этому способу нагрев пылевидного угля производится в дуговой плазме, образованной вращающейся электрической дугой, до температуры газификации угля с одновременным восстановлением оксидов минеральной массы угля и образования ценных компонентов, таких как технический кремний,ферросилиций и т.д. Способ отличает простота и надежность работы реактора, в котором он реализуется и который может работать без дополнительного подвода плазмообразующего газа, что позволяет строго выдерживать необходимые концентрации угля и окислителя и не ведет к разбавлению получаемого синтез-газа. Но, несмотря на то, что процесс переработки углей ведется как в объеме реакционной зоны, так и в стекающей пленке расплава по стенкам реактора, времени пребывания частиц угля может не хватать для полной его газификации и тем более для проведения восстановительных процессов для оксидов минеральной части. Подача окислителя через патрубки отдельно от угля не обеспечивает полного смешения реагентов, а наличие несущего газа угольной пыли азота приводит к увеличению оксидов азота в отходящих газах. Известна комбинированная парогазовая установка с плазмотермической газификацией угля (Патент РФ 2105040, МПК 10 3/20, публ. 20.02.1998 г.),содержащая плазмотермический газификатор и паротурбинные установки. Нагрев частиц угля в ней осуществляется косвенным нагревом от плазменных потоков,генерируемых плазмотронами,что обеспечивает разбавления синтез-газа плазмообразующими газами и снижает КПД установки за счет дополнительных теплопотерь в плазмотронах. Известен плазмохимический реактор (Патент РФ 2157060, МПК Н 05 В 7/00, публ. 27.09.2000 г.),позволяющий производить комплексную переработку твердых топлив. В этом реакторе электроды не изнашиваются, так как электродами служат две ванны расплава разделенные перегородкой, что существенно повышает его ресурс работы. Но для процессов нагрева материалов в нем так же требуются дополнительные значительные количества плазмообразующего газа. Известен плазменно-паровой газификатор для комплексной переработки углей, описанный в книге Генерация низкотемпературной плазмы и плазменные технологии Проблемы и перспективы / 2 Г.Ю. Даутов, А.Н. Тимошевский, Б.А. Урюков и др. Новосибирск Наука. 2004 г.Низкотемпературная плазма. Т.20, с. 363-365,который содержит вертикальную реакционную камеру с размещенными в ней кольцевыми и стержневыми электродом, имеющим устройство подачи, диафрагм для вывода материалов, камеру разделения шлака и газа и систему электропитания, состоящую из двух источников,подключенных соответственно один - к 2-м электродам, а второй к электромагнитной катушке. Пылеугольная смесь в реактор подается через два эжектора с помощью несущего газа азота, а пар - через два патрубка. Установку отличает простота в техническом исполнении. Дуга в реакционной камере горит между стержневым и кольцевым электродом и вращается под действием магнитного поля,создаваемого электромагнитной катушкой. Вращающееся по кольцевому электроду анодное пятно дуги фиксируется вдоль поперечной осевой плоскости электромагнитной катушки,распределение магнитной индукции вдоль стенки кольцевого электрода могут нарушить устойчивость горения электрической дуги. Однако, раздельная подача угля и пара не способствует хорошему перемешиванию угля с окислителем диссоциируемых молекул воды, что может привести к выносу в шлакосборник непрореагировавших угольных частиц. Значительные удельные теплопотери на процесс газификации угля дает большой теплоунос с охлаждающей водой и стенок, дна и крышки газификатора. Кроме того, вызывает технические трудности розжиг электрической дуги со стороны крышки газификатора, а футеровка реакционной камеры по всей ее длине графитовыми кольцами ведет к их постепенному износу. В основу изобретения положена задача создания более эффективных способа плазмохимической переработки твердого топлива и электродугового реактора, обеспечивающих уменьшение энергозатрат на проведение процесса газификации твердых топлив, увеличение выхода синтез-газа, восстановление окислов металлов из минеральной части топлив и повышение надежности и безопасности работы электродугового газификатора. Для достижения указанного результата в способе плазмотермической переработки твердых топлив, включающем измельчение твердого топлива, подачу его и газообразного окислителя сверху в плазменную реакционную зону вертикального электродугового реактора, которая организуется с помощью электродугового разряда в магнитном поле и в которой осуществляется их нагрев в объме реакционной зоны и стекающей пленке расплава по стенкам реактора и его дну с получением синтез-газа и продуктов восстановления минеральной части угля, которые выводятся из нижней части реактора с последующим разделением конденсированной и газообразной фаз продуктов переработки, реакцию осуществляют в электродуговом реакторе, высота внутреннего объема реакционной камеры которого равна 1,6-2,4 внутреннего диаметра средней части камеры, и в объеме реакционной камеры поддерживается теплонапряжнность д 7-18 Вт/см 3 в объеме реакционной зоны поддерживается теплонапряжнность д 7-18 Вт/см 3, а наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры равна 1,6 - 2,4 внутреннего диаметра средней части реакционной камеры. При теплонапряженности меньше 7 Вт/см 3 электродуговой разряд захолаживается, что ведет к его неустойчивому горению и даже погасанию, а при теплонапряженности выше 18 Вт/см 3 резко возрастает износ графитовых электродов, продукты реакций перегреваются до температуры выше, необходимых для процессов их газификации и восстановления окислов металлов и уменьшается тепловой КПД электродугового реактора с увеличением теплопотерь в конструкции стенок, дна и крышки реактора. Предварительное смешение газообразного окислителя и топлива ведет к увеличению процента газификации топлива и к уменьшению доли нагретого непрореагировавшего окислителя выводимого из реактора с газообразной фазой. Использование тепла от теплопотерь в стенки и дно электродугового реактора для нагрева газообразного окислителя или получения водяного пара повышает тепловой КПД реактора. Супертонкий помол твердого топлива до среднего диаметра частиц 10-20 мкм по сравнению со средним диаметром 300 мкм и выше позволяет уменьшить время нагрева частиц и время проведения реакций газификации от одной секунды до десятков миллисекунды. Для комплексной переработки твердых топлив при их газификации и более полном восстановлении окислов металлов, время пребывания расплава в реакционной зоне увеличивается за счет кольцевой ванны расплава с раздельным выводом металлической фазы и шлака, а воздействие на частички твердого топлива пульсирующего дугового разряда с частотой до 10 кГц приводит к их тепловому дроблению,следовательно, к увеличению скорости проведения реакций их газификации. Для достижения технического результата предлагается также электродуговой реактор,содержащий вертикальную реакционную камеру с боковыми стенками, дном, внутренним графитовым кольцевым электродом и крышкой, на которой закреплен, по крайней мере, один стержневой электрод и устройства ввода твердого топлива и газообразного окислителя,электромагнитную катушку постоянного тока, охватывающую стенки реакционной камеры, диафрагму вывода продуктов переработки и промежуточную секцию разделения конденсированной и газообразной фазы этих продуктов, в котором согласно изобретению,линейные размеры реакционной камеры связаны соотношением, при котором наибольшая высота камеры равна 1,6-2,4 внутреннего диаметра средней части камеры, в стенке камеры встроено устройство для дополнительного электрода поджига, а кольцевой электрод по ширине составляет 1/4-1/3 части высоты камеры, электромагнитная катушка расположена в средней плоскости кольцевого электрода,стержневые электроды имеют устройства перемещения и их нижние концы поддерживаются на уровне верхнего торца электромагнитной катушки, а питание реактора осуществляется от трансформатора с изолированной нейтралью через управляемый источник электропитания, работающий в режиме источника тока. При высоте камеры меньшей, чем 1,6 линейного размера диаметра камеры время пребывания твердых частиц топлива в реакционной зоне не хватает для полноты проведения реакций газификации, кроме этого,увеличиваются энергозатраты на создание необходимого магнитного поля электромагнитной катушки и резко увеличиваются теплопотери в крышку реактора, что снижает тепловой КПД процесса и приводит к усложнению устройств ввода электродов ввиду большой теплонапряженности в изоляционных промежутках. Увеличение высоты камеры больше,чем 2,4 диаметра средней части камеры ведет так же к уменьшению теплового КПД реактора, так как увеличивается поверхность стенок реакционной камеры, излишний объем которой практически не участвует в проведении необходимых реакций. Данные ограничительные соотношения высоты и диаметра камеры были определены в результате многочисленных экспериментальных исследований. При расположении концов стержневых электродов в плоскости по верхнему краю электромагнитной катушки,опорное приэлектродное пятно электрической дуги фиксируется в поперечной плоскости по центру катушки, что при вращении электрической дуги позволяет получить эффективный конусный электродуговой разряд. Значительный подъем конца электрода над краем катушки дестабилизирует процесс горения дуги, а опускание электрода в глубь катушки, ведет к некоторому снижению напряжения на дуге, а следовательно и мощности при том же токе, ведет к большей поверхности эрозируемого стержневого электрода. Поджиг электрической дуги осуществляется дополнительным электродом через встроенное устройство в стенке камеры,благодаря чему опорное пятно дуги сразу фиксируется на кольцевом электроде в области средней площади по ширине магнитной катушке,причем узкая электромагнитная катушка меньше 1/4 части высоты камеры и широкая - больше 1/3 части высоты снижают силы взаимодействия тока дуги и магнитного поля, фиксирующие опорное пятно дуги на кольцевом электроде в заданной области. В целях электробезопасности обслуживающего персонала питание реактора осуществляется от трансформатора с изолированной нейтралью через управляемый источник электропитания, работающий в режиме источника тока, что позволяет исключить из цепи 3 питания балластное сопротивление, обеспечивающее устойчивое горение дуги. Лучшее смешение измельченного твердого топлива и газообразного окислителя обеспечивается предварительным их смешиванием в смесителе до подачи в реактор. При паровой газификации твердого топлива, пар получается в полостях стенок и дна реактора в результате их капельного испарительного охлаждения через водяные форсунки за счет тепла,воспринимаемого поверхностями ограничивающими реакционную зону, что ведет к повышению теплового КПД реактора. Пар через сборный коллектор с патрубками и пароперегреватель завозится в смеситель измельченного твердого топлива и газообразного окислителя. При воздушной газификации использование тепла от стенок и дна реактора осуществляется воздухом,который через сборный коллектор так же поступает в смеситель. Для уменьшения теплового излучения с поверхности реактора реакционная камера снаружи теплоизолируется. Для уменьшения эрозии кольцевого графитового электрода и повышения теплового КПД реактора,вертикальная камера секционируется на 3 и части,полость верхней и нижней части, которых могут служить для нагрева окислителя, а средняя часть,охлаждаемая водой, способствует более длительному ресурсу работы запрессованному в не графитовому кольцевому электроду, обеспечивая его необходимое охлаждение. Для уменьшения энергозатрат на создание необходимого магнитного поля, электромагнитная катушка помещается в магнитный компенсатор, что снижает величину полей рассеяния части е магнитного поля, не участвующего в воздействии на электрическую дугу. Включение электромагнитной катушки последовательно в цепь тока дуги позволяет увеличить отрицательную обратную связь по току дуги, то есть с уменьшением тока дуги автоматически уменьшается величина магнитного поля,воздействующего на ток дуги, а с увеличением тока наоборот эта сила увеличивается, увеличивается скорость вращения дуги и ток падает. Все это ведет к повышению устойчивости горения электродугового разряда. Для более надежного пуска реактора требуется меньшее магнитное поле, чем в рабочем режиме, для чего предусмотрен отвод от части витков с закорачивающим ключом. Для уменьшения теплопотерь крышка реактора с внутренней стороны футерована огнеупором, который закрыт экраном из жаропрочного металла,выполняющего роль отражателя теплового излучения. Для получения более равномерного температурного поля по сечению реактора, на его крышке расположено два стержневых электрода с их механизмами подачи. Электроды подключены к трехфазному источнику переменного тока,запитанному так же от трансформатора с изолированной нейтралью электрические дуги горят,как между концами двух стержневых электродов, так и с их концов не кольцевой графитовый электрод. Под действием постоянного магнитного поля 4 коаксиальной электромагнитной катушки столбы дуг колеблются в реакционной зоне. Это и позволяет получить более равномерный температурный градиент в поперечном сечении реакционной камеры, что способствует более равномерному нагреву вводимого перерабатываемого материала. Расположение двух стержневых электродов под острым углом к оси камеры позволяет увеличить расстояния между устройствами их ввода, увеличить их изоляционные промежутки,что повышает надежность работы реактора и симметрировать напряжение на дугах, изменяя в допустимых пределах положение рабочих концов электродов,а следовательно варьировать расстояния между ними, длину дуг и их напряжение. Возгоны угля твердого топлива оседают на всех внутренних конструкциях реакционной камеры, что после длительной работы может вызвать пробой между электродами, поэтому для повышения надежности работы реактора дублируется изоляция между электродами путем секционирования крышки на три взаимоизолированных водоохлаждаемых части. Так же, для достижения технического результата предлагается электродуговой реактор,содержащий вертикальную реакционную камеру с боковыми стенками,выполненными из продольных взаимоизолированных секций, дно и крышку, на которой закреплены два стержневых электрода и устройства ввода твердого топлива и газообразного окислителя, а также магнитопровод с охватывающим реакционную камеру ярмом с двумя парами полюсных наконечников, на двух из которых размещены сериесные обмотки электромагнита, включенные в цепь тока электрической дуги и обмотки управления,подключенные ко второму управляемому источнику питания, а на двух других полюсах расположены обмотки переменного тока, в котором,согласно изобретению линейные размеры реакционной камеры связаны соотношением, при котором наибольшая высота камеры равна 1,6-2,4 диаметра средней части камеры, а высота полюса 1/4-1/3 части высоты камеры, а питание реактора осуществляется от трансформатора с изолированной нейтралью через источник электропитания, работающий в режиме источника тока. В данном реакторе уменьшение высоты камеры больше чем в 1,6 раза по отношению среднего е диаметра, так же ведет к увеличению выноса части непрореагировавшего измельченного твердого топлива с газовой фазой и увеличению теплонапряжнности на изоляционных узлах устройств ввода электродов. Увеличение соотношения высоты - средний диаметр камеры более чем в 2,4 раза приводит к значительному повышению теплопотерь в стенки камеры и уменьшению теплового КПД реактора. Соотношение высоты полюса по отношению к высоте камеры равное 1/4 - 1/3 е части выбрано из обеспечения максимальной зоны выделения тепловой энергии дуговой петли, при которой обеспечивается стабильное горение дугового разряда. Трансформатор с изолированной нейтралью обеспечивает электробезопасность обслуживающего персонала, а источник электропитания, работающий в режиме источника тока, позволяет избавиться от балластного сопротивления, включенного в силовую цепь и обеспечивающий устойчивое горение электрической дуги. В трехфазном электродуговом реакторе с поперечным магнитным полем реализуется наиболее глубокая по оси реакционной камеры и наиболее равномерная в поперечном е сечении зона тепловыделения. Расположение стержневых электродов под острым углом к оси камеры позволяет производить запуск реактора смыканием их концов и симметрировать величину напряжения на всех электрических дугах. Как показали экспериментальные исследования,перемещение концов электродов выше верхнего края магнитного полюса ведет к снижению эффективности воздействия магнитного поля на электродуговой разряд и нарушение устойчивости его горения, а чрезмерное заглубление электродов снижает глубину зоны выделения тепловой энергии. В трехфазном реакторе с поперечным магнитным полем горит одна дуга только между двумя электродами и иногда две в момент коммутации фаз. Для увеличения промежутка времени, когда возможно горение двух и даже трех дуг, электропитание реактора осуществляется от трех раздельных однофазных трансформаторов. На фиг.1 схематично изображен электродуговой реактор в разрезе, вариант и схема его электропитания на фиг.2-электродуговой реактор в разрезе,вариант и схема его электропитания на фиг.3 -электродуговой реактор в разрезе,вариант на фиг.4 - сечение реактора А-А на фиг.3 на фиг.5 схематично изображен электродуговой реактор в разрезе на фиг.6 - сечение Б - Б на фиг.5 и схема электропитания, вариант фиг.7 - сечение Б - Б на фиг.5 и схема электропитания , вариант на фиг.8 показана крышка электродугового реактора в разрезе. Электродуговой реактор содержит вертикальную реакционную камеру 1, внутренний объем которой ограничен боковыми стенками 2 , дном 3 и крышкой 4. На крышке 4 реакционной камеры выполнено устройство ввода реагентов 5 твердого измельченного топлива и газообразного окислителя, а в дне 3 камеры - диафрагма вывода продуктов переработки 6, соединяющая реакционную камеру с секцией разделения газообразной и конденсированной фаз 7. Реактор может быть снабжен смесителем 8,обеспечивающим предварительное смешение твердого измельченного топлива и окислителя до подачи в реактор. Наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры Н равна 1,6 - 2,4 внутреннего диаметра средней части реакционной камеры . В боковых стенках камеры закреплен кольцевой графитовый электрод 9. Высота кольцевого графитового электрода 9 равна 1/4 1/3 наибольшей высоты внутреннего объема реакционной камеры Н. На крышке 4 закреплены один стержневой электрод 10 (фиг.1), два стержневых электрода 11, 12 (фиг.2), три стержневых электрода 13, 14, 15 (фиг.5). Стержневые электроды снабжены приспособлениями 16 для продольного и/или углового перемещения, размещенными на крышке 4. Стержневые электроды могут быть закреплены под острым углом к продольной оси (фиг.2, 3). Снаружи реакционную камеру 1 охватывает электромагнитная катушка 17. Она заключена в кольцевой конденсатор магнитного поля 18 из магнито-мягкой стали, выполненный в виде двух шайб 19 и наружной обечайки 20. Электромагнитная катушка расположена по высоте таким образом, что находится посередине кольцевого электрода 9(фиг.1). В электромагнитной катушке 17 выполнен дополнительный отвод 21, который соединен с закорачивающим ключом 22. Выше электромагнитной катушки в боковых стенках расположено устройство для подачи дополнительного электрода 23 при поджоге электрической дуги. Электропитание электродугового реактора осуществляется от трансформатора с изолированной нейтралью 24 через управляемый источник электропитания 25, работающий в режиме источника тока (фиг.1). В реакторе с двумя стержневыми электродами управляемый источник электропитания 25 работает в режиме управляемого регулятора трехфазного тока, два выходных полюса которого подключены через приспособления для перемещения 16 к электродам 11, 12, а третий через корпус реакционной камеры к кольцевому электроду 9. При этом электромагнитная катушка 17 запитывается от отдельного регулируемого источника электропитания постоянного тока(фиг.2). На фиг. 3 и 4 стенки реакционной камеры 1 охватывает четырхполюсный электромагнит, с помощью которого в зоне электродугового разряда создатся поперечное магнитное поле. На двух основных полюсах 26, 27 электромагнита,расположенных перпендикулярно плоскости электродов,размещены сериесные электромагнитные катушки 28, которые включены последовательно в цепь тока электрической дугии электропитание которых осуществляется от трехфазного трансформатора с изолированной нейтралью через трехфазный регулируемый электронный выпрямитель (на фиг. 3 и 4 не показаны). На той же паре полюсов находятся электромагнитные катушки управления 29,подключенные к источнику управления 5 электромагнитным режимом реактора. На другой паре дополнительных полюсов,расположенных в плоскости стержневых электродов, размещены электромагнитные катушки, с помощью которых создается переменное магнитное поле. Наиболее равномерное температурное поле в поперечном сечении реакционной камеры можно создать в трехфазном электромагнитном реакторе с отрицательной обратной связью по току дуги через поперечное магнитное поле, схема которого приведена на фиг. 5 и фиг. 6. В данном реакторе реакционную камеру 1 охватывает трехфазный электромагнит 30 с тремя полюсами 31, на которых размещены электромагнитные катушки 32,электрически соединенные в цепи электродов. Электропитание реактора осуществляется от трехфазного трансформатора 24 с изолированной нейтралью через управляемый электронный источник питания трехфазного тока 25 (фиг. 6). В данном реакторе одновременно не могут гореть три электрические дуги - горит или одна или две в момент коммутации фаз. Две или три дуги могут гореть, если электропитание реактора осуществлять от трех однофазных трансформаторов 33, согласно схеме,показанной на фиг. 7. Для этого на полюсах электромагнита размещаются дополнительные катушки 34, а в цепи вторичных обмоток трех трансформаторов 35 включены управляемые электронные источники электропитания 36. Для увеличения промежутка времени, когда возможно горение двух и даже трех дуг, электропитание реактора осуществляется от трех раздельных однофазных трансформаторов. Реакционная камера 1 выполнена из немагнитного материала, например из немагнитной нержавеющей стали и снаружи покрыта теплоизоляцией 38 (фиг. 1). Крышка, боковые стенки и дно камеры выполнены с внутренними полостями, в которые подают воду или воздух для охлаждения. Боковые стенки камеры могут быть выполнены из продольных взаимоизолированных секций 39 (фиг 4). Для водного охлаждения в боковых стенках камеры и дне реактора могут быть установлены водяные форсунки 40. При паровой газификации твердого топлива пар,получаемый в полостях стенок и дна реактора в результате их капельного испарительного охлаждения через водяные форсунки 40, через сборный коллектор 41 по трубопроводам 42 поступает в пароперегреватель 43, а затем в смеситель измельченного твердого топлива и газообразного окислителя 8. При воздушной газификации используется нагретый за счет тепла стенок воздух, который через сборный коллектор 41 по трубопроводам 42 поступает в смеситель 8. Для уменьшения эрозии кольцевого графитового электрода и увеличения КПД реактора,вертикальная камера может быть секционирована на три поперечные части 44, 45, 46 (фиг. 2). Полости всех трх частей боковых стенок камеры охлаждаются,причем полости верхней 44 и нижней 46 частей охлаждаются водой или воздухом и используются для нагрева окислителя, который затем подается в смеситель 8, а средняя часть 45 охлаждается водой,6 что способствует более длительному ресурсу работы запрессованного в не графитового кольцевого электрода. Для уменьшения отвода тепла в окружающую среду внешняя поверхность верхней и нижней секций снабжена теплоизоляцией 38 (на фиг. 2 не показана). Для уменьшения теплопотерь крышка реактора 4 с внутренней стороны футерована огнеупором 47,который закрыт экраном 48 из жаропрочного металла,выполняющего роль отражателя теплового излучения(фиг. 8). Частицы измельченного твердого топлива оседают на всех внутренних конструкциях реакционной камеры,что после длительной работы может вызвать пробой между электродами, поэтому для повышения надежности работы реактора крышка выполнена из нескольких частей 49 (на фиг 8 - из трх), изолированных друг от друга изоляцией 50(фиг.8). Диафрагма вывода продуктов переработки 6 размещена таким образом, что ее верхняя поверхность расположена выше верхнего уровня дна реакционной камеры (фиг. 1). Между боковыми стенками и дном камеры образована кольцевая ванна расплава 51 (фиг.1, фиг. 5),покрытая внутри огнеупорным материалом. В дне указанной ванны выполнена летка для выпуска металлической фазы 52. Способ осуществляют следующим образом. От трехфазного трансформатора 24 с изолированной нейтралью через управляемый электронный выпрямитель 25, работающий в режиме источника тока, подают напряжение на электроды через электромагнитную катушку 17, в которой на время пуска закорачивают часть витков с помощью дополнительного вывода 21 катушки 17 и закорачивающего ключа 22 (фиг 1). Это необходимо для уменьшения магнитного поля в момент формирования электрической дуги и предотвращения е погасания. Розжиг электрической дуги между концом стержневого электрода 10 и кольцевым электродом 9 осуществляют путем их закорачивания дополнительным электродом с помощью устройства поджига электрической дуги 23,которая при е горении начинает вращаться в магнитном поле. При выходе на номинальный режим работы закорачивающий ключ 22 размыкается. Согласно изобретению нижний конец электрода 10 находится в плоскости верхнего края катушки 17 или верхнего края конденсатора магнитного поля 18. При этом,анодное пятно привязки электрической дуги фиксируется на кольцевом электроде 9 в поперечной плоскости симметрии катушки 17, что предопределяет устойчивое горение вращающейся дуги, образующей в своем движении плоский конус. Для обеспечения достаточной поверхности анода для токосъма и отвода тепла кольцевой электрод впрессовывается внутрь реакционной камеры и имеет размеры по ширине 1/4 - 1/3 части высоты камеры. Уменьшение указанной ширины электрода ведет к увеличению скорости его электрохимического износа, а увеличение - к снижению теплового КПД реактора. Для лучшего смешения и последующего взаимодействия реагентов твердое измельченное топливо и газообразный окислитель предварительно смешивают в смесителе 8 и через устройство ввода 5 подают в реакционную камеру. Проходя горячую зону реакционной камеры реагенты нагреваются и проходят химические процессы газификации угля. Конденсированная фаза продуктов реакции и частично непрореагировавшее топливо отбрасывается электрической дугой, столб которой имеет конусную форму сужающаяся часть к стержневому катоду и расширяющаяся часть к кольцевому аноду. На поверхности кольцевого электрода и нижней части стенок реакционной камеры образуется стекающая пленка расплава, которая омывается горячими плазмообразующими газами. В этой пленке расплава происходит протекание реакций окисления непрореагировавшего углерода топлива и восстановление оксидов металлов, содержащихся в минеральной части топлива. Для более полного протекания этих реакций на дне реактора 3 устанавливается кольцевая ванна расплава 51, которая содержит отдельную летку 52 для вывода металлической фазы продуктов переработки. Разделение газообразной и конденсированной фазы происходит в секции их разделения 7. Повысить тепловой КПД реактора, можно также используя тепло, отводящееся из реакционной зоны в дно 3 и стенки реакционной камеры 1, путем нагрева воздуха,продуваемого через их полости и поступающего затем через сборный коллектор 41 и смеситель 8 в реактор,или используя их капельное испарительное охлаждение. Для чего стенки реактора 1 снаружи изолируются теплоизоляцией 38 (фиг.1), а в полости дна 3 и стенок реактора встроены водяные форсунки капельного охлаждения 40. Пар, образующийся в полостях конструкций реактора и использующийся для паровой газификации, через выходные патрубки поступает в сборный коллектор 41 и через пароперегреватель 43 и смеситель 8 вместе с измельченным твердым топливом поступает в реактор. При охлаждении стенок реактора воздухом не обеспечивается достаточный теплосъем с кольцевого графитового электрода, что ведет к увеличению его износа, поэтому реакционную камеру предпочтительно изготавливать из трех частей(фиг.2),средняя из которых выполняется водоохлаждаемой 45 и в нее запрессовывается кольцевой графитовый электрод 9, а внутренняя поверхность двух других секций 44,46 теплоизолирована огнеупорами или графитовыми материалами и для их охлаждения может быть использован воздух или испарительное капельное охлаждение водой. Для уменьшения магнитного рассеяния электромагнитной катушки 17 и создания оптимальной формы кривизны магнитных линий в анодной части дуги катушка 17 помещена в кольцевой конденсатор магнитного поля 18, выполненный из магнито-мягкой стали (фиг.1, фиг.2), что обеспечивает четкую привязку вращающегося анодного пятна на кольцевом графитовом электроде 9 в поперечной плоскости симметрии по ширине катушки. Для уменьшения теплопотерь в крышку реактора 4,она с внутренней стороны может быть футерована огнеупорным материалом 47 (фиг.8), который закрыт экраном из жаропрочной стали 48,выполняющим роль отражателя теплового потока. Для более равномерного тепловыделения электрическими дугами в объеме реакционной камеры на крышке реактора 4 размещают два механизма перемещения 16 с двумя стержневыми электродами 11, 12 (фиг.2). При этом электропитание реактора осуществляют от трехфазного регулируемого электронного источника переменного тока 25, подключенного к трансформатору с изолированной нейтралью 24. При этом электромагнитная катушка запитывается от отдельного регулируемого источника постоянного тока. Две фазы силового электропитания подключены к двум стержневым электродам 11, 12, а одна - к кольцевому графитовому электроду 9. После запуска реактора с помощью дополнительного электрода через устройства поджига 23, электрические дуги горят как между стержневыми электродами 11, 12, так и между ними и кольцевым электродом 9. В постоянном магнитном поле, создаваемым электромагнитной катушкой 17,на ток электрических дуг действует знакопеременная сила, что приводит столбы электрических дуг в колебательное движение. Это способствует более равномерному полю в поперечном сечении реакционной камеры. Так как схема организации трех дуг изначально не симметрична, электроды 11,12 размещены под острым углом к оси камеры,при этом, перемещая концы стержневых электродов в небольших пределах, появляется возможность изменения длин электрических столбов дуг, изменения напряжения на дугах, а,следовательно, и симметрирования их горения. В технологическом процессе газификации твердых топлив, возможно осаждение сажи на изоляторах электродов, поэтому для увеличения надежности работы реактора и исключения пробоя изоляционных промежутков на крышке реактора 4, она выполняется из трех взаимоизолированных частей (фиг.8), на двух из которых закреплены механизмы перемещения электродов 16, то есть осуществляется принцип двойной изоляции. Так же возможно, для перевода сажи, осаждающейся на изоляционные промежутки механизмов перемещения электродов, в газообразную фазу, то есть выжигание сажи, подача небольшой части воздуха в эти изоляционные промежутки через винтовые канавки,выполненные на направляющих втулках крышки реактора 4. На фиг. 3, 4 изображена схема электродугового реактора постоянного тока с отрицательной обратной связью по току дуги в поперечном магнитном поле (вариант). В данном реакторе электрическая дуга горит между концами,подаваемых по мере износа устройствами перемещения 16 стержневых электродов 11, 12 и на стенки разрядной камеры 1 не замыкается. При зажигании дугового разряда между электродами 7 11, 12 путем их смыкания и последующим разведением через сериесные обмотки 28 протекает ток дуги , создающий основное поперечное магнитное поле , пропорциональное этому току и вытягивающее разряд в виде дуговой петли вдоль оси камеры 1. Взаимодействие тока дуги с магнитным полем определяется силой Лоренца, которая пропорциональна произведению тока дуги на магнитную индукцию, то есть в данном случае пропорциональна квадрату тока дуги. Квадратичная зависимость силы Лоренца от тока дуги положительно влияет на устойчивость ее горения при уменьшении тока снижается скорость движения дугового столба и теплообмен с окружающим газом, что ведет к снижению его электрического сопротивления и способствует восстановлению тока на дуге. И наоборот, увеличение тока дуги ведет к увеличению индукции магнитного поля, в которой горит дуга, а,следовательно, силы, действующей на дугу, и следовательно скорости ее движения и размера дуговой петли. Таким образом, осуществляется стабилизация разряда путем введения отрицательной обратной связи по току дуги через поперечное магнитное поле. Силовое электропитание реактора так же осуществляется от трансформатора с изолированной нейтралью через управляемый электронный источник тока трехфазный выпрямитель с выходным напряжением(фиг. 4). Наличие обмоток управления 29, расположенных на основных полюсах 26, 27 позволяет регулировать величину поперечного магнитного поля,а,следовательно,и величину силы Лоренца,воздействующей на ток столба дуги и, как результат,управлять электрическими параметрами дуги и мощностью реактора. С помощью катушек переменного тока, размещенных на дополнительных полюсах электромагнита в реакционной зоне,создается переменное магнитное поле, которое,взаимодействуя с током столба дуги, заставляет его колебаться, что способствует более равномерному тепловыделению в поперечном сечении реакционной камеры. Формирование электродугового разряда осуществляется развитием электрического столба дуги под действием поперечного магнитного поля от токовой перемычки между электродами до дуговой петли, последующем ее шунтировании токовой перемычкой вблизи концов электродов и развитием этой перемычки в очередную дуговую петлю. При пульсации дуговой петли изменяется длина дугового столба и его электрическое сопротивление, что вызывает колебания тока в цепи дуги. Пульсации дуговой петли ведут к пульсациям температурного поля в разрядной камере, что способствует более быстрому развалу твердых частиц, и ускоряет проведение реакций. Выбранные геометрические соотношения линейных размеров реакционной камеры, при которых высота камеры равна 1,6-2,4 е среднего диаметра, а высота полюса 1/4-1/3 части высоты камеры обеспечивает эффективное управление электродуговым разрядом и его стабилизацию при достаточно высоком тепловом КПД реактора. Эти соотношения были определены после многочисленных экспериментов при 8 проведении балансовых плавок углеродсодержащих материалов с измерением производительности реактора, его тепловых потерь, выхода целевого продукта, а также с измерением температурных полей и распределения магнитного поля в реакторе. Для исключения возможности пробоя изоляции в механизме перемещения электрода 16, применен принцип двойной изоляции, для чего крышка 4 реактора изготавливается из трех взаимоизолированных водоохлаждаемых частей,на двух из которых закреплены механизмы перемещения электродов 16,имеющие собственную изоляцию между частью крышки 4 и электродами 11,12 (фиг. 8). В варианте осуществления изобретения, схемы которого приведены на фиг. 5, 6, на крышке реактора 4 расположены три устройства перемещения 16 трех стержневых электродов 13,14, 15. Для организации электродугового разряда и осуществления принципа отрицательной обратной связи по току дуги через поперечное магнитное поле, обеспечивающего стабильное горение дуг, вокруг стенок реакционной камеры 1 размещается трехфазный электромагнит 30 с полюсными наконечниками 31, на которых закреплены электромагнитные катушки 32,соединенные в определенном порядке с соответствующими электродами 13, 14, 15 и выходами трехфазного регулируемого электронного источника силового электропитания 25, подключенному к трансформатору с изолированной нейтралью 24 (фиг.6). Под действием сил Лоренца в поперечном магнитном поле столбы электрических дуг растягиваются вниз вдоль оси камеры и к е стенкам, что обеспечивает получение объемной зоны тепловыделения и быстрому прогреву реагентов. Розжиг реактора осуществляется замыканием концов электродов 13, 14, 15 с помощью механизмов перемещения 16 и последующим их разведением до уровня плоскости по верхнему краю полюсов 31 электромагнита 30. В другом варианте осуществления изобретения(фиг. 7) для обеспечения одновременного горения двух электрических дуг и даже трех, в момент коммутации фаз, электропитание реактора осуществляется от трех однофазных трансформаторов 33 через однофазные электронные регуляторы 36, при этом на полюсах 31 электромагнита 30 кроме электромагнитных катушек 32, размещены дополнительные катушки 34, имеющие то же количество витков как и катушки 32. Подача перерабатываемых материалов в реактор и организация реакционной зоны с помощью электродугового разряда происходит так же как в предыдущем варианте. Для исключения пробоя изоляционных промежутков в устройствах перемещения электродов на крышке реактора, она выполняется из четырех взаимоизолированных,водоохлаждаемых частей, на трех из которых расположены механизмы перемещения электродов, имеющие собственную изоляцию от частей крышки 4. Пример 1. Бурый уголь, влажностью 27,зольностью 28 и количественным составом (масс.- 15,4, А 1237,85, 23 - 2,05, СаО - 0,8,0,65, Т 2 - 0,4, измельчают до размера частиц не менее 10 мкм и не более 20 мкм. Измельченный уголь и пар подают в электродуговой реактор с одним стержневым и кольцевым графитовыми электродами с кольцевой ванной и теплоизоляцией реакционной камеры (фиг.1). Наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры - 0,32 м, средний диаметр внутреннего объема камеры - 0,2 м (,6). Расход угля 15 кг/ч. Удельная теплонапряженность реакционного объема 7 Вт/см 3. При этом из реактора выводят 17 м 3/ч горючего газа следующего состава(об. ) Н 2 - 53,2, СО - 45,2, СН 4 - 0,3, прочие - 1,3. Твердый остаток с расходом 4,21 кг/ч содержит 1,93 кг/ч остаточного углерода, используемого для восстановления оксидов минеральной массы угля в объеме реактора. При восстановлении оксидов минеральной массы получено 1,44 кг/ч сплава следующего состава (кг/ч)- 0,83, А 1 - 0,45,0,16, а также дополнительно 3,3 нм 3/ч горючего газа. За 1 ч работы реактора всего получено 20,3 нм 3 и 1,44 кг сплава. Удельные энергозатраты составили 3 кВтч/кг. Степень газификации угля составила 93,1. Пример 2. Каменный уголь, влажностью 6,зольностью 40 и количественным составом- 0,31, 2 - 0,16, 2 - 0,15, измельчают до размера частиц не менее 10 мкм и не более 20 мкм. Измельченный уголь и пар подают в электродуговой реактор с одним стержневым и кольцевым графитовыми электродами с кольцевой ванной и теплоизоляцией реакционной камеры(фиг.1). Наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры - 0,32 м, средний диаметр внутреннего объема камеры- 0,2 м (,6). Расход угля 15 кг/ч. Удельная теплонапряженность реакционного объема 10 Вт/см 3. При этом из реактора выводят 14,6 м 3/ч горючего газа следующего состава (об. ) Н 2 - 53,5, СО - 44,9, СН 4 0,2, прочие - 1.4. Твердый остаток с расходом 4,89 кг/ч содержит 1,97 кг/ч остаточного углерода,используемого для восстановления оксидов минеральной массы угля в объеме реактора. При восстановлении оксидов минеральной массы получено 2,2 кг/ч сплава следующего состава (кг/ч)- 1,24, А 1 - 0,79,- 0,17, а также дополнительно 2,9 нм 3/ч горючего газа. За 1 час работы реактора всего получено 17,5 нм 3 и 2,2 кг сплава. Удельные энергозатраты составили 3,1 кВтч/кг. Степень газификации угля составила 93. Пример 3. Бурый уголь, влажностью 27,зольностью 28 и количественным составом (масс.) С - 48,54, - 18,33, Н - 3,63, -0,78,- 1,57, 215,4, А 123-7,85, 23 - 2,05, СаО - 0,8,- 0,65,Т 2 - 0,4, измельчают до размера частиц не менее 10 мкм и не более 20 мкм. Измельченный уголь и пар подают в трехфазный электродуговой реактор с тремя электродами и поперечным полем, создаваемым с помощью трехфазного электромагнита (фиг.5). Наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры - 0,32 м, средний диаметр внутреннего объема камеры - 0,2 м (,6). Расход угля 15 кг/ч. Удельная теплонапряженность реакционного объема 10 Вт/см 3. При этом из реактора выводят 17,2 м 3/ч горючего газа следующего состава (об. ) Н 2 53,3, СО - 45,5, СН 4 - 0,1, прочие - 1,1. Твердый остаток с расходом 4,2 кг/ч, содержащий 1,9 кг/ч остаточного углерода,используемого для восстановления оксидов минеральной массы угля в объеме реактора. При восстановлении оксидов минеральной массы получено 1,44 кг/ч сплава следующего состава (кг/ч)- 0,83, А 1 - 0,45,0,16, а также дополнительно 3,3 нм 3/ч горючего газа. За 1 ч работы реактора всего получено 20,5 нм 3 и 1,44 кг сплава. Удельные энергозатраты составили 3 кВтч/кг. Степень газификации угля составила 93,3. Пример 4. Каменный уголь, влажностью 6,зольностью 40 и количественным составом(масс. ) С - 48,86, О - 6,56, Н - 3,05,- 0,8,0,73, 223,09, А 12313,8, 23 - 2,15, СаО 0,34,- 0,31, К 2 - 0,16, 2 - 0,15,измельчают до размера частиц не менее 10 мкм и не более 20 мкм. Измельченный уголь и пар подают в трехфазный электродуговой реактор с тремя электродами и поперечным полем,создаваемым с помощью трехфазного электромагнита (фиг.5). Высота реакционной камеры - 0,32 м, средний диаметр внутреннего объема камеры- 0,2 м (,6). Расход угля 15 кг/ч. Удельная теплонапряженность реакционного объема 15 Вт/см 3. При этом из реактора выводят 15 м 3/ч горючего газа следующего состава (об. ) Н 253,6, СО - 45,0, СН 4 - 0,2, прочие - 1,2. Твердый остаток с расходом 4,89 кг/ч,содержащий 1,95 кг/ч остаточного углерода,используемого для восстановления оксидов минеральной массы угля в объеме реактора. При восстановлении оксидов минеральной массы получено 2,2 кг/ч сплава следующего состава(кг/ч)- 1,24, А 1 - 0,79,- 0,17, а также дополнительно 2,9 нм 3/ч горючего газа. За 1 ч работы реактора всего получено 17,9 нм 3 и 2,2 кг сплава. Удельные энергозатраты составили 3,1 кВтч/кг. Степень газификации угля составила 93,1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ плазмохимической переработки твердых топлив, включающий измельчение твердого топлива, подачу его и газообразного окислителя сверху в плазменную реакционную зону вертикального электродугового реактора,которая организуется с помощью электродугового разряда в магнитном поле и в которой осуществляется их нагрев в объме реакционной зоны и стекающей пленке расплава по стенкам реактора и его дну с получением синтез-газа и продуктов восстановления минеральной части 9 угля, которые выводятся из нижней части реактора с последующим разделением конденсированной и газообразной фаз продуктов переработки,отличающийся тем, что реакцию осуществляют в электродуговом реакторе,наибольшая высота внутреннего объема реакционной камеры которого равна 1,6-2,4 внутреннего диаметра средней части камеры, и в объеме реакционной камеры поддерживают теплонапряжнность уд 7-18 Вт/см 3. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед вводом в реакционную камеру топливо и газообразный окислитель предварительно смешивают в смесителе. 3. Способ по п.п. 1 или 2, отличающийся тем, что нагрев газообразного окислителя и получение пара,необходимых для газификации твердого топлива,осуществляют в полых конструкциях стенок и дна реактора. 4. Способ по любому из п.п. 1-3, отличающийся тем, что измельчение твердого топлива, до подачи его в плазменную реакционную зону, осуществляют до среднего диаметра твердых частиц 10-20 мкм. 5. Способ по любому из п.п. 1-4, отличающийся тем, что на дне реакционной камеры организуется кольцевая ванна расплава,где происходит довосстановление минеральной части топлива, а шлак и металлическую фазу расплава выводят раздельно. 6. Способ по любому из п.п. 1-4, отличающийся тем, что твердое топливо и газообразный окислитель подвергают воздействию пульсирующего электродугового разряда. 7. Электродуговой реактор для плазмохимической переработки твердых топлив,содержащий вертикальную реакционную камеру с боковыми стенками, дном, внутренним графитовым кольцевым электродом и крышкой, на которой закреплен, по крайней мере, один стержневой электрод и устройства ввода твердого топлива и газообразного окислителя,электромагнитную катушку постоянного тока,охватывающую стенки реакционной камеры,диафрагму вывода продуктов переработки и промежуточную секцию разделения конденсированной и газообразной фазы этих продуктов, отличающийся тем, что линейные размеры реакционной камеры связаны соотношением,при котором наибольшая высота внутреннего объема камеры равна 1,6-2,4 внутреннего диаметра средней части камеры, в стенке камеры встроено устройство для дополнительного электрода поджига, а кольцевой электрод по ширине составляет 1/4-1/3 части высоты камеры, электромагнитная катушка расположена в средней плоскости кольцевого электрода, стержневые электроды имеют устройства перемещения и их нижние концы поддерживаются на уровне верхнего торца электромагнитной катушки, а питание реактора осуществляют от трансформатора с изолированной нейтралью через управляемый источник электропитания, работающий в режиме источника тока. 8. Электродуговой реактор по п.7, отличающийся тем, что над крышкой реактора установлен смеситель измельченного твердого топлива и газообразного окислителя, которые подаются совместно в 10 реакционную плазменную зону через, по крайней мере, одно общее устройство ввода. 9. Электродуговой реактор по п.п.7 или 8,отличающийся тем, что стенки реактора снаружи теплоизолированы, а в полости между стенками и в дно реактора встроены водяные форсунки для капельного испарительного охлаждения конструкций реакционной камеры и получения пара, который вводится в смеситель, соединенный через пароперегреватель и сборный коллектор с выходными патрубками. 10. Электродуговой реактор по п.п. 7 или 8,отличающийся тем, что для охлаждения стенок и дна реактора используется воздух, для чего в полости стенок и дна реактора вставлены сопла подачи воздуха и выводные патрубки, которые через коллектор соединены со смесителем. 11. Электродуговой реактор по п.п. 7 или 8,отличающийся тем,что вертикальная реакционная камера секционирована на три части,в средней из которых запрессован кольцевой графитовый электрод, а внутренняя поверхность двух других секций теплоизолирована огнеупорами или графитовыми материалами,причем средняя секция выполнена водоохлаждаемой, а для двух других могут быть использованы воздух или испарительное капельное охлаждение водой. 12. Электродуговой реактор по любому из п.п. 7-11, отличающийся тем, что электромагнитная катушка помещена в кольцевой конденсатор,выполненный из магнито-мягкой стали,представляющий собой две шайбы и наружную обечайку,причем катушка включена последовательно в цепь стержневого электрода и имеет отвод от части витков с закорачивающим ключом. 13. Электродуговой реактор по любому из п.п. 7-12, отличающийся тем, что на дне реактора вокруг выпускной диафрагмы установлена кольцевая ванна расплава, имеющая в нижней своей части летку для выпуска металлической фазы продуктов переработки. 14. Электродуговой реактор по любому из п.п. 7-13, отличающийся тем, что крышка реактора с внутренней стороны футерована огнеупорным материалом, который закрыт экраном из жаропрочного металла. 15. Электродуговой реактор для плазмохимической переработки твердых топлив,содержащий вертикальную реакционную камеру с боковыми стенками,дном,внутренним графитовым кольцевым электродом и крышкой, на которой закреплены два стержневых электрода и устройства ввода твердого топлива и газообразного окислителя, электромагнитную катушку постоянного тока, охватывающую стенки реакционной камеры,диафрагму вывода продуктов переработки и промежуточную секцию разделения конденсированной и газообразной фаз этих продуктов, отличающийся тем, что линейные размеры реакционной камеры связаны соотношением, при котором высота камеры равна 1,6-2,4 диаметра камеры, в стенке камеры встроен штуцер для дополнительного электрода поджига дуги,кольцевой электрод по ширине составляет 1/4-1/3 части высоты камеры, электромагнитная катушка расположена в средней плоскости кольцевого электрода, а стержневые электроды расположены под углом к оси камеры и имеют механизмы их перемещения,причем их нижние концы поддерживаются в районе плоскости верхнего торца электромагнитной катушки, а питание реактора осуществляется от трансформатора с изолированной нейтралью через управляемый регулятор трехфазного тока. 16. Электродуговой реактор по п.15,отличающийся тем, что два стержневых электрода расположены под острым углом к оси камеры. 17. Электродуговой реактор по п.п.15 или 16,отличающийся тем, что над крышкой реактора установлен смеситель измельченного твердого топлива и газообразного окислителя, которые подаются совместно в реакционную плазменную зону через, по крайней мере, одно общее устройство ввода. 18. Электродуговой реактор по любому из п.п. 1517, отличающийся тем, что стенки реактора снаружи теплоизолированы, а в полости между стенками и в дно реактора встроены водяные форсунки для капельного испарительного охлаждения конструкций реакционной камеры и получения пара, который завозится в смеситель,соединенный через пароперегреватель и сборный коллектор с выходными патрубками. 19. Электродуговой реактор по любому из п.п. 1518, отличающийся тем, что для охлаждения стенок и дна реактора используется воздух, для чего в полости стенок и дна реактора вставлены сопла подачи воздуха и выводные патрубки, которые через коллектор соединены со смесителем. 20. Электродуговой реактор по любому из п.п. 1517,отличающийся тем,что вертикальная реакционная камера секционирована на три части, в средней из которых запрессован кольцевой графитовый электрод, а внутренняя поверхность двух других секций теплоизолирована огнеупорами или графитовыми материалами, причем средняя секция выполнена водоохлаждаемой, а для охлаждения двух других могут быть использованы воздух или испарительное капельное охлаждение водой. 21. Электродуговой реактор по любому из п.п. 1520, отличающийся тем, что электромагнитная катушка помещена в кольцевой конденсатор,выполненный из магнито-мягкой стали,представляющий собой две шайбы и наружную обечайку. 22. Электродуговой реактор по любому из п.п. 1521, отличающийся тем, что на дне реактора вокруг выпускной диафрагмы установлена кольцевая ванна расплава, имеющая в нижней е части летку для выпуска металлической фазы продуктов переработки. 23. Электродуговой реактор по любому из п.п. 1822, отличающийся тем, что крышка реактора с внутренней стороны футерована огнеупорным материалом, который закрыт экраном из жаропрочной стали. 24. Электродуговой реактор по любому из п.п. 15-23, отличающийся тем, что крышка реактора выполнена водоохлаждаемой и состоит из трех взаимоизолированных частей, на двух из которых закреплены механизмы перемещения электродов. 25. Электродуговой реактор для плазмохимической переработки твердых топлив,содержащий вертикальную реакционную камеру с боковыми стенками,выполненными из продольных взаимоизолированных секций, дно и крышку, на которой закреплены два стержневых электрода и устройства ввода твердого топлива и газообразного окислителя, а также магнитопровод с охватывающим реакционную камеру ярмом с двумя парами полюсных наконечников, на двух из которых размещены сериесные обмотки электромагнита, включенные в цепь тока электрической дуги и обмотки управления,подключенные ко второму управляемому источнику питания, а на двух других полюсах расположены обмотки переменного тока,отличающийся тем, что линейные размеры реакционной камеры связаны соотношением, при котором высота камеры равна 1,6-2,4 среднего диаметра камеры, а высота полюса - 1/4-1/3 части высоты камеры, а питание реактора осуществлено от трансформатора с изолированной нейтралью через источник электропитания, работающий в режиме источника тока. 26. Электродуговой реактор по п.25,отличающийся тем, что над крышкой реактора установлен смеситель измельченного твердого топлива и газообразного окислителя, которые подаются совместно в реакционную плазменную зону через, по крайней мере, одно общее устройство ввода. 27. Электродуговой реактор по п.п. 25 или 26,отличающийся тем, что вокруг стенок реактора снаружи наложена теплоизоляция, а в полости между стенками секций и в дно реактора встроены водяные форсунки для капельного испарительного охлаждения конструкций реакционной камеры и получения пара, который через патрубки, сборный коллектор и пароперегреватель вводится в смеситель. 28. Электродуговой реактор по п.п. 25 или 26,отличающийся тем, что для охлаждения стенок секций и дна реактора используется воздух, для чего в полости стенок секций и дна реактора встроены сопла подачи воздуха и выводные патрубки, которые через коллектор соединены со смесителем. 29. Электродуговой реактор по любому из п.п. 25-27, отличающийся тем, что на дне реактора вокруг выпускной диафрагмы установлена кольцевая ванна расплава, имеющая в нижней е части летку для выпуска металлической фазы продуктов переработки. 30. Электродуговой реактор по любому из п.п. 25-29, отличающийся тем, что крышка реактора с внутренней стороны футерована огнеупорным материалом, который закрыт экраном из жаропрочной стали. 11 31. Электродуговой реактор по п.25,отличающийся тем, что крышка реактора выполнена водоохлаждаемой и состоит из трех взаимоизолированных частей, на двух из которых закреплены механизмы перемещения электродов. 32. Электродуговой реактор для плазмохимической переработки твердых топлив,содержащий вертикальную реакционную камеру с боковыми стенками, выполненными из продольных взаимоизолированных секций, дно и крышку, на которой закреплены три стержневых электрода и устройства ввода твердого топлива и газообразного окислителя, охватывающий реакционную камеру трехфазный электромагнит с обмотками,подключенными в определенной последовательности в цепи электропитания стержневых электродов,диафрагму вывода продуктов переработки и промежуточную секцию разделения конденсированной и газообразной фаз этих продуктов, отличающийся тем, что линейные размеры реакционной камеры связаны соотношением,при котором высота камеры равна 1,6-2,4 диаметра камеры, а высота полюса-1/4-1/3 части высоты камеры, а стержневые электроды снабжены механизмами перемещения и расположены под острым углом к оси камеры, плоскость их нижних торцов поддерживается в плоскости верхнего края полюса электромагнита, а питание реактора осуществляется от трансформатора с изолированной нейтралью через управляемый источник трехфазного тока. 33. Электродуговой реактор по п.32,отличающийся тем, что над крышкой реактора установлен смеситель измельченного твердого топлива и газообразного окислителя, которые подаются совместно в реакционную плазменную зону через, по крайней мере, одно общее устройство ввода. 34. Электродуговой реактор по п.п. 32 или 33,отличающийся тем, что стенки реактора снаружи теплоизолированы, а в полости между стенками секций и в дно реактора встроены водяные форсунки для капельного испарительного охлаждения конструкций реакционной камеры и получения пара, который через патрубки, сборный коллектор и пароперегреватель вводится в смеситель. 35. Электродуговой реактор п.п. 32 или 33,отличающийся тем, что для охлаждения стенок секций и дна реактора используется воздух, для чего в полости стенок секций и дна реактора встроены сопла подачи воздуха и выводные патрубки, которые через коллектор соединены со смесителем. 36. Электродуговой реактор по любому из п.п. 32-35, отличающийся тем, что на дне реактора вокруг выпускной диафрагмы установлена кольцевая ванна расплава, имеющая в нижней е части летку для выпуска металлической фазы продуктов переработки. 37. Электродуговой реактор по любому из п.п. 30-36, отличающийся тем, что крышка реактора с внутренней стороны футерована огнеупорным материалом, который закрыт экраном из жаропрочной стали. 38. Электродуговой реактор по любому из п.п. 32-36, отличающийся тем, что он снабжен подключенными к сети питания тремя однофазными трансформаторами, каждый из которых соединен через регулируемые источники электропитания и катушки электромагнита с соответствующими тремя стержневыми электродами. 39. Электродуговой реактор по п.32,отличающийся тем, что крышка реактора выполнена водоохлаждаемой и состоит из четырех взаимоизолированных частей, на трех из которых расположены механизмы перемещения электродов.

МПК / Метки

МПК: C10J 3/18, C10J 3/72, C10J 3/20, H05B 7/20

Метки: способ, переработки, твердых, осуществления, плазмохимической, реактор, варианты, электродуговой, топлив

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/15-19172-sposob-plazmohimicheskojj-pererabotki-tverdyh-topliv-i-elektrodugovojj-reaktor-dlya-ego-osushhestvleniya-varianty.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ плазмохимической переработки твердых топлив и электродуговой реактор для его осуществления (варианты)</a>

Похожие патенты