[發(fā)明專利]一種介質(zhì)阻擋放電等離子體結(jié)合生物質(zhì)還原CO2的裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010285423.4
• 申請(qǐng)日: 2010-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102397743A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凡;王洪昌;石應(yīng)杰;田剛;劉宇;王紅梅;鄧雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B01D53/76
• 分類號(hào): B01D53/76;B01D53/62;C01B31/18
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 程鳳儒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種介質(zhì)阻擋放電等離子體結(jié)合生物質(zhì)還原CO₂的裝置及方法，屬環(huán)境污染控制技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

溫室效應(yīng)和全球變暖已成為全球性的環(huán)境問(wèn)題之一，如何有效的減排CO₂是目前各國(guó)高度關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一。CO₂不僅是主要的溫室氣體，同時(shí)也是一種重要資源，目前發(fā)達(dá)國(guó)家許多研究團(tuán)隊(duì)在致力于尋找將CO₂轉(zhuǎn)化的經(jīng)濟(jì)性途徑。?

由于CO₂的直接活化需要大量能量輸入，近年來(lái)，電化學(xué)、光化學(xué)、等離子體化學(xué)等研究領(lǐng)域嘗試借助高能量場(chǎng)、光子、高能電子等非常規(guī)反應(yīng)技術(shù)來(lái)轉(zhuǎn)化CO₂。美國(guó)、英國(guó)科學(xué)家已開(kāi)始進(jìn)行CO₂光催化還原為可作為能源的CO前瞻技術(shù)研究，目前僅處于實(shí)驗(yàn)室研究階段并取得階段性成果；在Electric?reduction?of?high?pressure?CO₂?at?Pb，Hg?and?In?electrode?in?an?aqueous?KHCO₃?solution[J].Journal?of?Electroanalytical?Chemistry，1995，394：199-203.中，Makoto等人利用電化學(xué)實(shí)現(xiàn)了CO₂的還原，在CO₂?reforming?of?methane?by?the?combination?of?dielectric-barrier?discharges?and?catalysis[J].Physical?Chemistry?Chemical?Physics，2001，3：294-300.中，Kraus等人利用等離子技術(shù)進(jìn)行了CO₂的還原方面的研究并取得了較高的CO₂分解效果。國(guó)外研究結(jié)果顯示電化學(xué)和光催化還原存在轉(zhuǎn)化率低，電極制備和光催化劑價(jià)格昂貴等問(wèn)題，等離子體法作為一種新技術(shù)應(yīng)用于CO₂活化轉(zhuǎn)化，具有活化能力強(qiáng)、能耗低、轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn)，是CO₂還原是最有工業(yè)化價(jià)值的方向之一。?

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外等離子體還原CO₂的研究非常活躍，在Reduction?of?CO2?from?combustion?gases?by?DC?corona?torches[J].IEEE?Transactions?on?Industry?Applications，1990，26(4)：651-655.中，Maezono和Chang利用直流電暈放電等離子體對(duì)CO₂進(jìn)行還原研究，發(fā)現(xiàn)CO₂主要分解產(chǎn)物為CO和O₂，并認(rèn)為反應(yīng)過(guò)程中CO₂分子可能轉(zhuǎn)化為C₂O、NCO、CO₃和C分子。在Profiles?of?carbon?dioxide?decomposition?in?a?Dielectric-Barrier?Discharge-Plasma?system[J].Bulletin?of?the?Chemical?Society?of?Japan，1999，72：2567-2571.中，Matsumoto等研究了DBD等離子體中CO₂分解反應(yīng)的特性，發(fā)現(xiàn)內(nèi)電極的材料對(duì)分解反應(yīng)略有影響，按照對(duì)反應(yīng)有利排序?yàn)椋篊u、Ni、Fe。在Influence?of?dielectric?barrier?materials?to?the?behavior?of?dielectric?barrier?discharge?plasma?for?CO₂decomposition.Solid?State?Ionics.2004，172(1-4)：235-?238中，Li等人研究了電介質(zhì)層對(duì)DBD等離子體分解CO₂反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)將制得陶瓷氧化物Ca_0.7Sr_0.3TiO₃，并添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的Li₂Si₂O₅作為電介質(zhì)后，相同條件下，CO₂的轉(zhuǎn)化率可由Al₂O₃玻璃和SiO₂玻璃作為電介質(zhì)層的3.8％-4.7％提高到15.6％。?