[發(fā)明專利]一種等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810217389.3
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108328571A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方世東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06;C01B3/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述裝置包括：等離子體射流器、混合腔體及反應(yīng)腔體；所述混合腔體的上端設(shè)置有等離子體射流器，所述混合腔體的下端連通有所述反應(yīng)腔體；所述等離子體射流器上設(shè)置有進氣口，且頂端上開設(shè)有煤粉入口，所述等離子體射流器的下端開設(shè)有第一出氣口，所述第一出氣口與所述混合腔體連通；所述反應(yīng)腔體上設(shè)置有第二出氣口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述裝置還包括煤粉管道，所述煤粉管道水平設(shè)置在所述混合腔體的側(cè)壁上，且與所述混合腔體連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述煤粉管道的數(shù)量為兩根，且各所述煤粉管道對稱設(shè)置在所述混合腔體的側(cè)壁上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述裝置還包括激波管道，所述激波管道水平設(shè)置，且所述激波管道的出口垂直向下，并與所述反應(yīng)腔體連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述激波管道的數(shù)量為兩根，且各所述激波管道對稱設(shè)置所述反應(yīng)腔體的上方。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)腔體包括爐襯、爐腔及機械清焦裝置，所述爐襯環(huán)繞形成所述爐腔，所述爐腔內(nèi)設(shè)置有所述機械清焦裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述等離子體射流器的形狀為V型。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置，其特征在于，所述裝置還包括殼體，所述殼體內(nèi)容置有所述等離子體射流器、混合腔體及反應(yīng)腔體，并將所述等離子體射流器、混合腔體及反應(yīng)腔體固定。

9.一種等離子體煤氣化制富氫合成氣的方法，其特征在于，所述方法包括：

將煤粉放入煤粉料倉中；

工作氣體以50m³/h的流量流入權(quán)利要求1-8中任一項所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置的等離子體發(fā)生器內(nèi)，使等離子體發(fā)生器內(nèi)的氣壓維持在1atm；

啟動與等離子體發(fā)生器連接的電源，工作氣體在等離子體發(fā)生器內(nèi)電極間放電，產(chǎn)生等離子體；在工作氣體的氣流作用下，等離子體以射流形式從等離子體發(fā)生器的出氣口中噴出；

煤粉從料倉中以100kg/h流量流入所述等離子體發(fā)生器內(nèi)，并隨從產(chǎn)生的等離子體進入混合腔體內(nèi)進行物理混合；

混合后的氣粉進入反應(yīng)腔體內(nèi)進行化學反應(yīng)，生成氫氣和一氧化碳，并從所述反應(yīng)腔體內(nèi)排出。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體煤氣化制富氫合成氣的方法，其特征在于，所述電源的參數(shù)為1000V，電流為60A。