Плазмохимическая установка синтеза нанопорошков

Плазмохимическая установка синтеза нанопорошков Плазмохимическая установка синтеза нанопорошков

Плазмохимическая установка синтеза нанопорошков, 2009 год выпуска. Установка предназначена для синтеза неорганических нанопорошков  с размером частиц менее 0,1 мкм. Изменение технологической схемы процесса и отдельных узлов оборудования позволяет использовать установку для синтеза широкого диапазона нанопорошков (металлов, оксидов, карбидов, карбонитридов, композиций) с заданным дисперсным и химическим составом.

Установка предназначена для наработок опытных партий нанопорошков. Наличие системы компьютерного управления и сбора информации обеспечивает возможность строгого поддержания заданных режимов работы установки, оперативного управления процессом и запись основных параметров работы во времени.

Параметры оборудования: производительность по целевому продукту до 1 кг/ч; номинальная потребляемая мощность - 25 кВт; генератор плазмы -электродуговой плазмотрон постоянного тока; плазмообразующий газ - азот, воздух, водород + азот, водород+аргон, кислород+аргон; суммарный расход технологических газов 1- 5 м3/ч; исходное сырье порошки с размером частиц < 60 мкм; расход сырья до 1 кг/ч; расход воды для охлаждения узлов установки 0,5 м3/ч.

Технология синтеза нанопорошков металлов и их соединений основана на взаимодействии дисперсного сырья с плазменной струей газа-реагента. В объеме реактора происходит испарение частиц сырья, высокотемпературные химические реакции, приводящие к образованию паров целевого продукта, их последующая конденсация в виде наночастиц. Сформировавшиеся наночастицы осаждаются на стенках реактора и на фильтре, откуда производится их периодическое удаление в приемные сборники получаемых нанопорошков. 

Газообразные продукты направляются на утилизацию, способ которой определяется реализуемым плазменным процессом (абсорбция, каталитическое окисление и др.). Работа с получаемыми в плазменной установке нанопорошками предусматривает использование боксов с контролируемой атмосферой.

Для достижения предъявляемых к нанопорошкам технических требований по физико-химическим свойствам (минимальное содержание примесей газов, стабилизация или изменение кристаллической структуры и др.) полученные в плазменном реакторе нанопорошки могут потребовать проведения термохимической обработки в электропечи с контролируемой атмосферой или в вакууме.

Конструкция плазмохимической установки запатентована  (Патент РФ №2311225).

Основные требования к исходным компонентам и материалам. Используемый электродуговой генератор термической плазмы обеспечивает нагрев различных индивидуальных газов и газовых смесей – азота, диоксида углерода, воздуха, водородно-азотных смесей и др. В качестве перерабатываемого сырья могут быть использованы порошки элементов и их соединений (оксидов, гидроксидов, карбонатов и др.) с размером частиц менее 60 мкм.