[發明專利]DBD等離子體反應裝置及轉化CO2

在審

• 申請號: 202110246652.3
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113019117A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 丁紅蕾;邱凱娜;潘衛國;周柒;杜威;穆嘯天;馬駿馳;張凱
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/62
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種DBD等離子體反應裝置，與外部的電源連接，其特征在于，包括：

支架，放置在水平面上；

石英玻璃管，用于容納等離子體反應的反應物，以及充當所述等離子體反應的阻擋介質；

兩個密封裝置，分別與所述石英玻璃管的兩端相連，用于對所述石英玻璃管進行密封，并與所述石英玻璃管一起水平放置在所述支架上；

內電極組件，包括內電極以及兩根分別連接在所述內電極兩端的連接桿，所述內電極設置在所述石英玻璃管內，且所述內電極的直徑小于所述石英玻璃管的直徑，所述連接桿穿設在所述石英玻璃管以及所述密封裝置上，用于固定所述內電極，所述內電極通過所述連接桿與所述電源的正極連接；

外電極，設置在所述石英玻璃管外壁上，長度與所述內電級的長度相等，且與所述內電級的位置相對應，與所述電源的負極連接，用于與所述內電極相配合產生電場使所述反應物進行所述等離子體反應而產生生成物；

進氣口，設置在一個所述密封裝置上，并且與所述石英玻璃管相連通，用于通入所述反應物；以及

出氣口，設置在另一個所述密封裝置上，并且與所述石英玻璃管相連通，用于輸出所述生成物；

其中，所述內電極為螺紋狀結構，所述外電極采用菱形鋁網結構，用于加強所述內電極與所述外電極之間的電場，從而提升所述反應氣體的轉化率。

2.根據權利要求1所述的一種DBD等離子體反應裝置，其特征在于：

其中，所述反應物為CO₂以及H₂，所述生成物為CH₄。

3.根據權利要求2所述的一種DBD等離子體反應裝置，其特征在于：

其中，所述等離子反應的放電頻率為0～60kHz，放電電壓為0～12kV，氣體流速為50mL/min。

4.根據權利要求1所述的一種DBD等離子體反應裝置，其特征在于：

其中，所述石英玻璃管外徑為16mm，內徑為14mm，長為200mm。

5.根據權利要求1所述的一種DBD等離子體反應裝置，其特征在于：

其中，所述內電級組件總長為290mm，所述內電極長為100mm。

6.一種轉化CO₂的等離子體系統，其特征在于，包括：

DBD等離子體反應裝置，用于通入CO₂和H₂進行等離子反應從而生成CH₄；以及

電源，用于給所述DBD等離子體反應裝置提供電能；

其中，所述DBD等離子體反應裝置為權利要求1-5中任意一項所述的DBD等離子體反應裝置。

7.根據權利要求6所述的一種轉化CO₂的等離子體系統，其特征在于，還包括：

電解水設備，所述電解水設備用于通過電解水過程生成H₂，所述電源還用于給所述電解水設備提供電能。

8.根據權利要求6所述的一種轉化CO₂的等離子體系統，其特征在于：

其中，所述電源為太陽能電池，所述太陽能電池包括太陽能轉化器以及蓄電池，所述太陽能轉化器用于在室外吸收太陽能并生成電能，所述蓄電池用于儲存所述太陽能轉化器生成的電能。