[發(fā)明專利]一種磁穩(wěn)定催化重整裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210326137.7
• 申請(qǐng)日: 2012-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN102816608A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高寧博;郝喬;尹志凡;李愛民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C10K1/00
• 分類號(hào): C10K1/00;C10K1/34;B01J8/08;B01D53/86;C01B3/32
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種磁穩(wěn)定催化重整裝置，該裝置包括物料介質(zhì)混合單元、部分氧化單元、磁化單元、加熱電阻絲（11）和保溫層（12）；其特征在于：

該重整裝置豎直放置，裝置末端與氣體檢測(cè)設(shè)備相連接；其最外層為線圈（13），重整裝置的中層為保溫層（12），內(nèi)層為由絕緣陶瓷包裹的加熱電阻絲（11）；最外層的線圈非全包裹，上部留有一段無線圈包裹部分，形成緩沖空腔；

物料介質(zhì)混合單元主要由進(jìn)料口、進(jìn)料口的壓力流量計(jì)（3）、重整介質(zhì)入口、介質(zhì)入口的壓力流量計(jì)（3）、氣體混合器（4）和噴嘴（5）組成；進(jìn)料口（1）通過進(jìn)料口的壓力流量計(jì)（3）連接到噴嘴（5）的其中一個(gè)進(jìn)氣口；氣體混合器（4）設(shè)在重整介質(zhì)入口一端，重整介質(zhì)入口（2）通過介質(zhì)入口的壓力流量計(jì)（3）后，由氣體混合器（4）將不同介質(zhì)充分混合再連接到噴嘴（5）的另一個(gè)進(jìn)氣口，伸入到爐膛（14）中；

部分氧化單元由錐形紊流裝置（6）和脈沖式高壓包電極（7）組成；噴嘴（5）上方1-3cm處設(shè)置錐形紊流裝置（6），紊流裝置上方3-5cm處設(shè)置脈沖高壓包電極（7），構(gòu)成部分氧化裝置；

磁化單元由磁介質(zhì)催化劑（10）、線圈（13）和爐膛（14）構(gòu)成，磁化單元的底部設(shè)置一個(gè)能夠覆蓋爐膛（14）橫截面的網(wǎng)狀支撐板；磁介質(zhì)催化劑（10）填鋪在網(wǎng)狀支撐板（15）上；爐膛內(nèi)部和保溫層都與熱電偶（8）、溫控儀（9）相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁穩(wěn)定催化重整裝置，其特征還在于：重整裝置上部留有一段無線圈包裹部分，其約占總長(zhǎng)度1/4。

3.使用權(quán)利要求1或2所述裝置的磁穩(wěn)定催化重整方法，其特征包括如下步驟：

(1)待重整氣體為固體燃料在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的熱解、氣化氣、燃燒尾氣、工業(yè)廢氣、VOC、有機(jī)氣體；

(2)磁介質(zhì)的選擇：鐵、鈷、鎳、氧化鐵、鐵硅合金、鐵氧體、釹鐵硼、鋁鎳鈷；在進(jìn)行催化劑負(fù)載時(shí)，制備的金屬催化劑與磁介質(zhì)為同一種金屬時(shí)，則不需要負(fù)載該催化劑；

(3)磁介質(zhì)催化重整不超過以下控制溫度：鐵、鈷、鎳、鐵氧體、鐵硅合金、釹鐵硼、鋁鎳鈷分別為1080℃、700℃、300℃、400℃、650℃、300℃、850℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁穩(wěn)定催化重整方法，其特征還在于，

磁介質(zhì)粉碎為粒徑為0.01mm-0.5mm的不規(guī)則顆粒，以浸漬法將顆粒浸泡于10-30%濃度的不同組分金屬鹽溶液中，主要包括：Ni(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃、Mg(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂；在105-120℃條件下烘干，再于300-1000℃條件下在馬弗爐中進(jìn)行煅燒1-2小時(shí)，而后以99%的氫氣在300℃條件下進(jìn)行還原，從而制備負(fù)載不同金屬氧化物的磁介質(zhì)催化劑；

5.使用權(quán)利要求1或2所述裝置的磁穩(wěn)定催化重整方法，其特征在于，

在300-1000℃下，將固體燃料的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的熱解、氣化氣、焚燒氣、工業(yè)尾氣、VOC、有機(jī)氣體通入上述磁穩(wěn)定催化重整裝置，并通過設(shè)置在氣體入口處的噴嘴通入重整介質(zhì)到反應(yīng)爐中；重整介質(zhì)是空氣、氧氣、水蒸汽及其混合物；重整介質(zhì)與待重整氣體一起進(jìn)入噴口，以高速噴在錐形紊流裝置上，進(jìn)而其后形成渦流；氣體在脈沖點(diǎn)火器處發(fā)生部分燃燒，或者不開啟點(diǎn)火器并且不發(fā)生燃燒，反應(yīng)區(qū)磁介質(zhì)催化劑表面的沉積物被氧化；大分子有機(jī)氣體在高溫條件下裂解為H₂、CO和CO₂、CH₄以及小分子烷烴類氣體；爐膛內(nèi)磁介質(zhì)被加熱，待重整氣體中的大分子碳?xì)浠衔锉挥行Х纸猓蒆₂、CO、CH₄以及其他高熱值低碳化合物。