CN205999341U - 等离子气化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种等离子气化装置，包括气化炉、二氧化碳分离器、水等离子发生器、氢等离子发生器，气化炉设置有向气化炉内添加炭料的添料端，水等离子发生器将输入其中的水蒸气电离成自由基·OH、H+并通过第一管道输入到气化炉中，气化炉内自由基·OH、H+与C进行反应生成CO2、H2，并通过第二管道排到二氧化碳分离器中，二氧化碳分离器将输入的CO2、H2中的CO2分离出来，二氧化碳分离器内的H2进入氢等离子发生器中，进入氢等离子发生器内的H2被电离为H+、H、·H，并通过第三管道排入气化炉中与气化炉中的C反应形成CH4，CH4通过与气化炉连通的第四管道排出。本实用新型结构简单、设计合理，能够将炭高效的转换为高热质甲烷。
Description
技术领域
本实用新型涉及能源设备技术领域，具体涉及一种等离子气化装置。
背景技术
煤作为燃烧的能源，在一定情况下会燃烧不充分，不能够使其蕴含的能量充分释放，造成资源的浪费，且燃烧过程中产生排放的气体会造成大气污染。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、设计合理，能够将炭转换为高热质甲烷的等离子气化装置。
实现本实用新型目的的技术方案如下：
等离子气化装置，包括气化炉、二氧化碳分离器、水等离子发生器、氢等离子发生器，
气化炉设置有向气化炉内添加炭料的添料端，
水等离子发生器将输入其中的水蒸气电离成自由基·OH、H+并通过第一管道输入到气化炉中，
气化炉内自由基·OH、H+与C进行反应生成CO2、H2，并通过第二管道排到二氧化碳分离器中，
二氧化碳分离器将输入的CO2、H2中的CO2分离出来，二氧化碳分离器内的H2进入氢等离子发生器中，
进入氢等离子发生器内的H2被电离为H+、H、·H，并通过第三管道排入气化炉中与气化炉中的C反应形成CH4，CH4通过与气化炉连通的第四管道排出。
采用了上述技术方案，通过添料端向气化炉内添加炭料，使炭料气化；而进入水等离子发生器中的水蒸气能够被电离成自由基OH、H+并进入气化炉中与C进行反应，生成CO2、H2，将CO2通过二氧化碳分离器分离出去，只需要H2进入氢等离子发生器中被电离成H+、H、·H，再进入气化炉中与C形成反应，生成CH4，以供用户端进行使用。本实用新型只需要气化炉、两个等离子发生器及二氧化碳分离器即可实现，设备简单、便于操作，制造成本低；反应的原料为炭、水蒸气，容易获得，使用成本低；通过二氧化碳分离器分离出的二氧化碳可以集中收集进行处理，减少温室效应，且无废水废气产生，污染少；经过水等离子发生器、氢等离子发生器后，气化炉内的反应温度降低(以前800℃以上，现在仅需要300℃左右)，节省了能耗，同时，参与反应的干扰物质少以及设备之间的组合，转换出的甲烷纯度高，热质高。
进一步地，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道上分别设置有控制阀，所述第一管道、第二管道上的控制阀同步开启或关闭，第三管道、第四管道上的控制阀同步开启或关闭，第一管道、第二管道上的控制阀与第三管道、第四管道上的控制阀交错开启或关闭。
进一步地，为了避免外界杂质进入气化炉内形成干扰和污染，所述气化炉内设置有对从第一管道、第三管道进入的介质进行过滤的过滤装置。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1为气化炉，2为二氧化碳分离器，3为水等离子发生器，4为氢等离子发生器，5为添料端，6为第一管道，7为第二管道，8为第三管道，9为第四管道，10为控制阀，11为过滤装置，12为等离子电源，13为排渣管，14为排渣阀。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，等离子气化装置，包括气化炉1、二氧化碳分离器2、水等离子发生器3、氢等离子发生器4，本实施例中的几个设备可采用目前的技术来实现。其中，氢等离子发生器之所以为称作氢等离子发生器，是反应过程中通入的被电离介质为氢；同样水等离子发生器之所以为称之为水等离子发生器，是反应过程中通入被电离的介质为水蒸气，两个等离子发生器连接有等离子电源12进行供电。
气化炉设置有向气化炉内添加炭料的添料端5，通过添料端向气化炉内添加炭料，通过气化炉将炭料气化；水等离子发生器将输入其中的水蒸气电离成自由基·OH、H+并通过第一管道6输入到气化炉1中，气化炉内自由基·OH、H+与C进行反应生成CO2、H2，并通过第二管道7排到二氧化碳分离器2中，二氧化碳分离器将输入的CO2、H2中的CO2分离出来，二氧化碳分离器内的H2进入氢等离子发生器4中，进入氢等离子发生器内的H2被电离为H+、H、·H，并通过第三管道8排入气化炉中与气化炉中的C反应形成CH4，CH4通过与气化炉连通的第四管道9排出。
在具体实施中，第一管道6、第二管道7、第三管道8、第四管道9上分别设置有控制阀10，第一管道、第二管道上的控制阀同步开启或关闭，第三管道、第四管道上的控制阀同步开启或关闭，第一管道、第二管道上的控制阀与第三管道、第四管道上的控制阀交错开启或关闭。即反应过程中，先开启第一管道、第二管道上的控制阀，此时，第三管道与第四管道上的控制阀处于关闭状态，待气化炉内自由基·OH、H+与C完全后，且产生的CO2、H2排出气化炉后，关闭第一管道、第二管道上的控制阀，并开启第三管道、第四管道上的控制阀，这样经过分离器后留下的H2进入氢等离子发生器中进行电离，并进入气化炉中与气化炉内的C形成反应生成甲烷排出。
气化炉内设置有对从第一管道、第三管道进入的介质进行过滤的过滤装置11。过滤装置可采用过滤网格栅来实现，避免外界杂质进入气化炉内对气化炉内造成影响。二氧化碳分离器连通有对排出的CO2进行净化处理的净化装置，或者直接连通需要使用二氧化碳的设备，以避免直接排放造成温室效应。在气化炉底部设置有排渣管13及排渣阀14，以便气化炉内的杂质排出。
Claims (3)
1.等离子气化装置，其特征在于，该气化装置包括气化炉、二氧化碳分离器、水等离子发生器、氢等离子发生器，
气化炉设置有向气化炉内添加炭料的添料端，
水等离子发生器将输入其中的水蒸气电离成自由基·OH、H+并通过第一管道输入到气化炉中，
气化炉内自由基·OH、H+与C进行反应生成CO2、H2，并通过第二管道排到二氧化碳分离器中，
二氧化碳分离器将输入的CO2、H2中的CO2分离出来，二氧化碳分离器内的H2进入氢等离子发生器中，
进入氢等离子发生器内的H2被电离为H+、H、·H，并通过第三管道排入气化炉中与气化炉中的C反应形成CH4，CH4通过与气化炉连通的第四管道排出。
2.根据权利要求1所述的等离子气化装置，其特征在于，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道上分别设置有控制阀，所述第一管道、第二管道上的控制阀同步开启或关闭，第三管道、第四管道上的控制阀同步开启或关闭，第一管道、第二管道上的控制阀与第三管道、第四管道上的控制阀交错开启或关闭。
3.根据权利要求1所述的等离子气化装置，其特征在于，所述气化炉内设置有对从第一管道、第三管道进入的介质进行过滤的过滤装置。
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