等離子氣化裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種等離子氣化裝置，包括氣化爐、二氧化碳分離器、水等離子發(fā)生器、氫等離子發(fā)生器，氣化爐設(shè)置有向氣化爐內(nèi)添加炭料的添料端，水等離子發(fā)生器將輸入其中的水蒸氣電離成自由基·OH、H+并通過(guò)第一管道輸入到氣化爐中，氣化爐內(nèi)自由基·OH、H+與C進(jìn)行反應(yīng)生成CO2、H2，并通過(guò)第二管道排到二氧化碳分離器中，二氧化碳分離器將輸入的CO2、H2中的CO2分離出來(lái)，二氧化碳分離器內(nèi)的H2進(jìn)入氫等離子發(fā)生器中，進(jìn)入氫等離子發(fā)生器內(nèi)的H2被電離為H+、H、·H，并通過(guò)第三管道排入氣化爐中與氣化爐中的C反應(yīng)形成CH4，CH4通過(guò)與氣化爐連通的第四管道排出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)⑻扛咝У霓D(zhuǎn)換為高熱質(zhì)甲烷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
等禹子氣化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及能源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種等離子氣化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤作為燃燒的能源，在一定情況下會(huì)燃燒不充分，不能夠使其蘊(yùn)含的能量充分釋放，造成資源的浪費(fèi)，且燃燒過(guò)程中產(chǎn)生排放的氣體會(huì)造成大氣污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)⑻哭D(zhuǎn)換為高熱質(zhì)甲烷的等離子氣化裝置。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:
[0005]等離子氣化裝置，包括氣化爐、二氧化碳分離器、水等離子發(fā)生器、氫等離子發(fā)生器，
[0006]氣化爐設(shè)置有向氣化爐內(nèi)添加炭料的添料端，
[0007]水等離子發(fā)生器將輸入其中的水蒸氣電離成自由基.0Η、Η+并通過(guò)第一管道輸入到氣化爐中，
[0008]氣化爐內(nèi)自由基.0Η、Η+與C進(jìn)行反應(yīng)生成⑶2、H2，并通過(guò)第二管道排到二氧化碳分離器中，
[0009]二氧化碳分離器將輸入的C02、H2中的CO2分離出來(lái)，二氧化碳分離器內(nèi)的出進(jìn)入氫等離子發(fā)生器中，
[0010]進(jìn)入氫等離子發(fā)生器內(nèi)的出被電離為H+、H、.H，并通過(guò)第三管道排入氣化爐中與氣化爐中的C反應(yīng)形成CH4，CH4通過(guò)與氣化爐連通的第四管道排出。
[0011 ]采用了上述技術(shù)方案，通過(guò)添料端向氣化爐內(nèi)添加炭料，使炭料氣化;而進(jìn)入水等離子發(fā)生器中的水蒸氣能夠被電離成自由基0Η、Η+并進(jìn)入氣化爐中與C進(jìn)行反應(yīng)，生成CO2、H2,將CO2通過(guò)二氧化碳分離器分離出去，只需要出進(jìn)入氫等離子發(fā)生器中被電離成H+、H、.H，再進(jìn)入氣化爐中與C形成反應(yīng)，生成CH4,以供用戶(hù)端進(jìn)行使用。本發(fā)明只需要?dú)饣癄t、兩個(gè)等離子發(fā)生器及二氧化碳分離器即可實(shí)現(xiàn)，設(shè)備簡(jiǎn)單、便于操作，制造成本低;反應(yīng)的原料為炭、水蒸氣，容易獲得，使用成本低;通過(guò)二氧化碳分離器分離出的二氧化碳可以集中收集進(jìn)行處理，減少溫室效應(yīng)，且無(wú)廢水廢氣產(chǎn)生，污染少;經(jīng)過(guò)水等離子發(fā)生器、氫等離子發(fā)生器后，氣化爐內(nèi)的反應(yīng)溫度降低(以前800°C以上，現(xiàn)在僅需要300°C左右)，節(jié)省了能耗，同時(shí)，參與反應(yīng)的干擾物質(zhì)少以及設(shè)備之間的組合，轉(zhuǎn)換出的甲烷純度高，熱質(zhì)高。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道上分別設(shè)置有控制閥，所述第一管道、第二管道上的控制閥同步開(kāi)啟或關(guān)閉，第三管道、第四管道上的控制閥同步開(kāi)啟或關(guān)閉，第一管道、第二管道上的控制閥與第三管道、第四管道上的控制閥交錯(cuò)開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0013]進(jìn)一步地，為了避免外界雜質(zhì)進(jìn)入氣化爐內(nèi)形成干擾和污染，所述氣化爐內(nèi)設(shè)置有對(duì)從第一管道、第三管道進(jìn)入的介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)濾裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:I為氣化爐，2為二氧化碳分離器，3為水等離子發(fā)生器，4為氫等離子發(fā)生器，5為添料端，6為第一管道，7為第二管道，8為第三管道，9為第四管道，10為控制閥，11為過(guò)濾裝置，12為等離子電源，13為排渣管，14為排渣閥。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]參見(jiàn)圖1，等離子氣化裝置，包括氣化爐1、二氧化碳分離器2、水等離子發(fā)生器3、氫等離子發(fā)生器4，本實(shí)施例中的幾個(gè)設(shè)備可采用目前的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，氫等離子發(fā)生器之所以為稱(chēng)作氫等離子發(fā)生器，是反應(yīng)過(guò)程中通入的被電離介質(zhì)為氫；同樣水等離子發(fā)生器之所以為稱(chēng)之為水等離子發(fā)生器，是反應(yīng)過(guò)程中通入被電離的介質(zhì)為水蒸氣，兩個(gè)等離子發(fā)生器連接有等離子電源12進(jìn)行供電。
[0018]氣化爐設(shè)置有向氣化爐內(nèi)添加炭料的添料端5，通過(guò)添料端向氣化爐內(nèi)添加炭料，通過(guò)氣化爐將炭料氣化;水等離子發(fā)生器將輸入其中的水蒸氣電離成自由基.0Η、Η+并通過(guò)第一管道6輸入到氣化爐I中，氣化爐內(nèi)自由基.0Η、Η+與C進(jìn)行反應(yīng)生成C02、H2，并通過(guò)第二管道7排到二氧化碳分離器2中，二氧化碳分離器將輸入的⑶2、H2中的CO2分離出來(lái)，二氧化碳分離器內(nèi)的H2進(jìn)入氫等離子發(fā)生器4中，進(jìn)入氫等離子發(fā)生器內(nèi)的H2被電離為H+、H、.H，并通過(guò)第三管道8排入氣化爐中與氣化爐中的C反應(yīng)形成CH4，CH4通過(guò)與氣化爐連通的第四管道9排出。
[0019]在具體實(shí)施中，第一管道6、第二管道7、第三管道8、第四管道9上分別設(shè)置有控制閥10，第一管道、第二管道上的控制閥同步開(kāi)啟或關(guān)閉，第三管道、第四管道上的控制閥同步開(kāi)啟或關(guān)閉，第一管道、第二管道上的控制閥與第三管道、第四管道上的控制閥交錯(cuò)開(kāi)啟或關(guān)閉。即反應(yīng)過(guò)程中，先開(kāi)啟第一管道、第二管道上的控制閥，此時(shí)，第三管道與第四管道上的控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)，待氣化爐內(nèi)自由基.0Η、Η+與C完全后，且產(chǎn)生的C02、H2排出氣化爐后，關(guān)閉第一管道、第二管道上的控制閥，并開(kāi)啟第三管道、第四管道上的控制閥，這樣經(jīng)過(guò)分離器后留下的H2進(jìn)入氫等離子發(fā)生器中進(jìn)行電離，并進(jìn)入氣化爐中與氣化爐內(nèi)的C形成反應(yīng)生成甲烷排出。
[0020]氣化爐內(nèi)設(shè)置有對(duì)從第一管道、第三管道進(jìn)入的介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)濾裝置U。過(guò)濾裝置可采用過(guò)濾網(wǎng)格柵來(lái)實(shí)現(xiàn)，避免外界雜質(zhì)進(jìn)入氣化爐內(nèi)對(duì)氣化爐內(nèi)造成影響。二氧化碳分離器連通有對(duì)排出的CO2進(jìn)行凈化處理的凈化裝置，或者直接連通需要使用二氧化碳的設(shè)備，以避免直接排放造成溫室效應(yīng)。在氣化爐底部設(shè)置有排渣管13及排渣閥14，以便氣化爐內(nèi)的雜質(zhì)排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.等離子氣化裝置，其特征在于，該氣化裝置包括氣化爐、二氧化碳分離器、水等離子發(fā)生器、氫等離子發(fā)生器， 氣化爐設(shè)置有向氣化爐內(nèi)添加炭料的添料端， 水等離子發(fā)生器將輸入其中的水蒸氣電離成自由基.0H、H+并通過(guò)第一管道輸入到氣化爐中， 氣化爐內(nèi)自由基.0H、H+與C進(jìn)行反應(yīng)生成⑶2、H2，并通過(guò)第二管道排到二氧化碳分離器中， 二氧化碳分離器將輸入的C02、H2中的CO2分離出來(lái)，二氧化碳分離器內(nèi)的H2進(jìn)入氫等離子發(fā)生器中， 進(jìn)入氫等離子發(fā)生器內(nèi)的出被電離為H+、H、.H，并通過(guò)第三管道排入氣化爐中與氣化爐中的C反應(yīng)形成CH4，CH4通過(guò)與氣化爐連通的第四管道排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子氣化裝置，其特征在于，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道上分別設(shè)置有控制閥，所述第一管道、第二管道上的控制閥同步開(kāi)啟或關(guān)閉，第三管道、第四管道上的控制閥同步開(kāi)啟或關(guān)閉，第一管道、第二管道上的控制閥與第三管道、第四管道上的控制閥交錯(cuò)開(kāi)啟或關(guān)閉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子氣化裝置，其特征在于，所述氣化爐內(nèi)設(shè)置有對(duì)從第一管道、第三管道進(jìn)入的介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)濾裝置。
【文檔編號(hào)】C10J3/18GK106085506SQ201610642730
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月5日 公開(kāi)號(hào)201610642730.0, CN 106085506 A, CN 106085506A, CN 201610642730, CN-A-106085506, CN106085506 A, CN106085506A, CN201610642730, CN201610642730.0
【發(fā)明人】楊家華, 王超生, 張 林, 雷亞輝, 季猛, 倪建飛, 崔桃源, 萬(wàn)文雷
【申請(qǐng)人】江蘇河海新能源股份有限公司