[發(fā)明專利]等離子體反應(yīng)器和分解硫化氫的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810136792.3
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN110127604A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫萬付;張婧;張鐵;任君朋;李亞輝;石寧;朱云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04;C01B17/04;B01D53/32
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 陳靜;嚴(yán)政

1.一種等離子體反應(yīng)器，該反應(yīng)器具有同軸夾套筒式結(jié)構(gòu)，且該反應(yīng)器包括：

內(nèi)筒(1)，所述內(nèi)筒(1)上分別設(shè)置有反應(yīng)器入口(11)和產(chǎn)物出口；

外筒(2)，所述外筒(2)嵌套在所述內(nèi)筒(1)的外部，且所述外筒(2)上分別設(shè)置有導(dǎo)熱介質(zhì)入口(21)和導(dǎo)熱介質(zhì)出口(22)；

中心電極(3)，所述中心電極(3)設(shè)置在所述內(nèi)筒(1)中；

接地電極(4)，形成所述接地電極(4)的材料為固體導(dǎo)電材料，所述接地電極(4)形成內(nèi)筒(1)的至少部分側(cè)壁或者所述接地電極(4)環(huán)繞設(shè)置在所述內(nèi)筒(1)的內(nèi)側(cè)壁上；以及

阻擋介質(zhì)(6)，所述阻擋介質(zhì)(6)設(shè)置在所述中心電極(3)的至少部分外表面上，使得至少部分伸入所述內(nèi)筒(1)中的中心電極(3)的外表面上包裹有所述阻擋介質(zhì)(6)，以及所述阻擋介質(zhì)的設(shè)置位置使得所述中心電極和所述接地電極之間的放電區(qū)域由所述阻擋介質(zhì)間隔；

其中，所述阻擋介質(zhì)(6)的外側(cè)壁與所述接地電極(4)的內(nèi)側(cè)壁之間的距離L₁與所述阻擋介質(zhì)的厚度D₁的比例關(guān)系為：L₁：D₁＝(0.05～100)：1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其中，L₁：D₁＝(0.1～30)：1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子體反應(yīng)器，其中，形成所述阻擋介質(zhì)的材料為電絕緣材料；優(yōu)選地，

形成所述阻擋介質(zhì)的材料選自玻璃、石英、陶瓷、搪瓷、聚四氟乙烯和云母中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子體反應(yīng)器，其中，該反應(yīng)器還包括接地線(5)，所述接地線設(shè)置在所述外筒(2)的外側(cè)壁上，且一端與所述接地電極(4)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子體反應(yīng)器，其中，所述反應(yīng)器入口(11)設(shè)置在所述內(nèi)筒(1)的上部，所述產(chǎn)物出口設(shè)置在所述內(nèi)筒(1)的下部和/或底部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體反應(yīng)器，其中，所述產(chǎn)物出口包括氣體產(chǎn)物出口(11)和液體產(chǎn)物出口(12)，且所述氣體產(chǎn)物出口(11)設(shè)置在所述內(nèi)筒(1)的下部，以及所述液體產(chǎn)物出口(12)設(shè)置在所述內(nèi)筒(1)的底部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體反應(yīng)器，其中，所述氣體產(chǎn)物出口(12)設(shè)置在所述放電區(qū)域的下方，且所述氣體產(chǎn)物出口(12)的設(shè)置位置相對于所述內(nèi)筒(1)底部的高度H₁與所述放電區(qū)域的長度L₂之間的比例關(guān)系為：H₁：L₂＝1：(0.05～25000)；優(yōu)選為H₁：L₂＝1：(0.1～10000)；更優(yōu)選為H₁：L₂＝1：(0.5～1000)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的等離子體反應(yīng)器，其中，所述導(dǎo)熱介質(zhì)入口(21)和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口(22)分別設(shè)置在所述外筒(2)的下部和上部。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其中，形成所述接地電極(4)的材料選自石墨管、金屬管、金屬箔或金屬網(wǎng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其中，形成所述中心電極(3)的材料選自石墨管、石墨粉、金屬棒、金屬管、金屬粉和石墨棒中的至少一種。

11.一種分解硫化氫的方法，該方法在權(quán)利要求1-10中任意一項所述的等離子體反應(yīng)器中實施，該方法包括：在介質(zhì)阻擋放電條件下，將含有硫化氫的原料氣從反應(yīng)器入口引入至所述等離子體反應(yīng)器的內(nèi)筒中進行硫化氫的分解反應(yīng)，分解后獲得的物流由所述產(chǎn)物出口引出，并且，通過持續(xù)由導(dǎo)熱介質(zhì)入口向所述等離子體反應(yīng)器的外筒中引入導(dǎo)熱介質(zhì)以及由導(dǎo)熱介質(zhì)出口引出所述導(dǎo)熱介質(zhì)而維持所述等離子體反應(yīng)器所需的溫度，所述介質(zhì)阻擋放電由接地電極、阻擋介質(zhì)和中心電極形成。