[發明專利]一種用于微波等離子體重整器的點火進氣裝置

有效

• 申請號: 201610378367.6
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN105909449B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 王軍年;王治強;王慶年;王巖;劉鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02P23/00
• 分類號: F02P23/00;H05H1/46
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 周明飛

技術領域

本發明涉本發明涉及微波電磁感應技術，特別涉及一種利用反射銷兼做進氣口的微波等離子體重整器點火進氣裝置。

背景技術

微波等離子體重整器是利用微波激發混合氣體產生等離子體，通過等離子體促使混合氣體發生重整反應，產生富氫氣體，具有反應產量高、無需催化劑等優點。在進行重整反應時，首先需要較大的電場強度擊穿混合氣體產生少數初始電荷，初始電荷在微波電場中獲取能量繼續電離中性氣體，中性氣體的電離速度大于電荷的復合速度才能產生等離子體。而一旦混合氣體點火成功產生等離子體，只需要較低的微波功率就可以維持等離子體狀態，使得等離子重整反應持續進行。

傳統等離子體一般利用電極間的直流和交流高壓放電進行點火，利用這種點火方式需要單獨的高壓電源和控制電路，而且還需要在微波電場中設置點火電極，微波電場中的點火電極一方面會影響重整器中微波電場的分布，另一方面微波電場腐蝕點火電極污染反應氣體。專利CN204436674U提出了一種反射銷式車載微波重整器等離子點火裝置，在重整器反應腔中設置反射銷進行點火。該專利的好處是不需要設置單獨的高壓點火電路，只在在反應腔中利用反射銷壓縮微波電場進行點火。但是同樣存在微波電場腐蝕反射銷污染反應氣體問題。

微波等離子重整器中重整反應發生在反應腔中的石英管中，為了提高反應產量石英管的直徑一般選取較大。而石英管需要在反應腔腔體表面設置進氣和出氣端口，這就需要在反應腔腔體上開設較大的進氣出口和排氣出口，在反應腔腔體上開設的端口對反應腔腔體壁電流影響很大，不光增加了設計難度還對反應腔內微波分布產生較大的影響。

基于以上問題，本發明在反射銷式點火方式的基礎上提出改進。把混合氣體的進出氣端口集成在反射銷上，這樣一方面完全避免了氣體管路進出反應腔帶來的腔體開孔機衍生問題，令一方面還可以有效利用混合氣體對反射銷放電尖端進行降溫，提高了反射銷的使用壽命和整個重整器的可靠性。

發明內容

本發明設計開發了一種用于微波等離子體重整器的新型點火進氣裝置，混合氣體的進出氣端口集成在反射銷上，完全避免了氣體管路進出反應腔帶來的腔體開孔機衍生問題。

本發明還有一個目的是有效利用混合氣體對反射銷放電尖端進行降溫，提高了反射銷的使用壽命和整個反應過程的可靠性。

本發明提供的技術方案為：

一種用于微波等離子體重整器的新型點火進氣裝置，其特征在于，包括：

反應腔，其為圓環形柱體；

微波功率管，其深入所述反應腔內部，所述微波功率管能夠向所述反應腔內發射微波；

微波等離子體反應管，其設置在所述反應腔中心位置；以及

點火進氣反射銷，其與所述微波等離子體反應管連通，所述點火進氣反射銷能夠在微波電磁場作用下產生放電從而將所述微波等離子體反應管中的混合燃氣擊穿，包括：

第一反射銷椎管，其為金屬空心圓柱管，其一端焊接有放電椎；

第二反射銷椎管，其為金屬空心圓柱管，其一端焊接有放電椎，所述第二反射銷椎管與所述第一反射銷椎管具有放電錐的一端相對設置；

進氣端口，其設置在所述點火進氣反射銷的一端，用于導入混合氣體，并將其通過所述點火進氣反射銷送入所述微波等離子體反應管內；

排氣端口，其設置在所述點火進氣反映銷的側壁上，所述排氣端口與外界空氣連通。

優選的是，所述微波等離子體反應管為石英管、陶瓷管或纖維管。

優選的是，所述微波等離子體反應管為非導通圓環形管路或非導通的螺旋形管路。

優選的是，所述第一反射銷椎管和第二反射銷椎管材質為銅、金、銀和鉑中的一種。

優選的是，所述第一反射銷椎管和第二反射銷椎管直徑相同，直徑為10mm-15mm。

優選的是，所述第一反射銷椎管和第二反射銷椎管內壁鍍有耐腐蝕材料。

優選的是，還包括調整螺栓，其設置在所述反射銷椎管外部，用于調節所述第一反射銷錐管和所述第二反射銷椎管的間距。

一種用于微波等離子體重整器的新型點火進氣裝置，包括：

反應腔，其為圓環形柱體；

微波功率管，其深入所述反應腔內部，所述微波功率管能夠向所述反應腔內發射微波；

微波等離子體反應管，其設置在所述反應腔中心位置；以及

點火進氣反射銷，其與所述微波等離子體反應管連通，所述點火進氣反射銷能夠在微波電磁場作用下產生放電從而將所述微波等離子體反應管中的混合燃氣擊穿，包括：

第一反射銷椎管，其為金屬空心圓柱管，