[發明專利]一種等離子體煤氣化制富氫合成氣的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810217389.3
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108328571A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 方世東
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 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、混合腔體及反應腔體；所述混合腔體的上端設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腔體；所述等離子體射流器上設置有進氣口，且頂端上開設有煤粉入口，所述等離子體射流器的下端開設有第一出氣口，所述第一出氣口與所述混合腔體連通；所述反應腔體上設置有第二出氣口。

2.根據權利要求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置在所述混合腔體的側壁上，且與所述混合腔體連通。

3.根據權利要求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，所述煤粉管道的數量為兩根，且各所述煤粉管道對稱設置在所述混合腔體的側壁上。

4.根據權利要求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置，且所述激波管道的出口垂直向下，并與所述反應腔體連通。

5.根據權利要求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，所述激波管道的數量為兩根，且各所述激波管道對稱設置所述反應腔體的上方。

6.根據權利要求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，所述反應腔體包括爐襯、爐腔及機械清焦裝置，所述爐襯環繞形成所述爐腔，所述爐腔內設置有所述機械清焦裝置。

7.根據權利要求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.根據權利要求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，所述殼體內容置有所述等離子體射流器、混合腔體及反應腔體，并將所述等離子體射流器、混合腔體及反應腔體固定。

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生器內，使等離子體發生器內的氣壓維持在1atm；

啟動與等離子體發生器連接的電源，工作氣體在等離子體發生器內電極間放電，產生等離子體；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生器內，并隨從產生的等離子體進入混合腔體內進行物理混合；

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

10.根據權利要求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，所述電源的參數為1000V，電流為60A。