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专利号: 2019101517751
申请人: 山东师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-10-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种甲烷-二氧化碳等离子体催化重整装置,其特征在于:包括:依次连接的微波电源、微波防回流装置、转换波导、三销钉调配器、环形波导,环形波导内部形成微波谐振腔,微波谐振腔内填充有催化剂;

大气压等离子体射流装置,包括内电极、外电极和石英玻璃管,外电极为筒状,石英玻璃管套装于外电极内,内电极为柱状,内电极设置于外电极的中心轴线上;

交流电源的正极和负极分别与内电极和外电极连接;

二氧化碳源和甲烷源,与大气压等离子射流装置的进气端连接;

大气压等离子射流装置的出气端与所述微波谐振腔的进口连通。

2.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述微波防回流装置包括环形器和水负载,环形器的进口端和出口端分别与微波电源和三销钉调配器连接,环形器为三端口器件,下端通过法兰和水负载相连接。

3.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述环形波导的直径为15-25cm,轴向长度为13-17cm。

4.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述环形波导的内壁设置有6个狭缝和1个大缝,6个狭缝平行于环形波导的轴向均布于环形波导的周向,大缝位于模式转换器与环形波导交接口的对面;

所述狭缝的长为8-12cm,宽为0.8-1.2cm,大缝的长为8-12cm,宽为4-6cm。

5.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述大气压等离子体射流装置中的内电极的直径为2-4mm,外电极的内径为3-5cm,石英玻璃管的壁厚为1.5-2.5mm。

6.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述内电极的长度为9-11cm,外电极的长度为0.5-1mm。

7.一种甲烷-二氧化碳等离子体催化重整方法,其特征在于:包括如下步骤:甲烷和二氧化碳的混合气体在大气压等离子体射流装置中放电,产生大气压甲烷-二氧化碳等离子体射流;

产生的大气压甲烷-二氧化碳等离子体射流进入微波谐振腔内部,在微波放电和催化剂的协同作用下,实现甲烷-二氧化碳等离子体的催化重整。

8.根据权利要求7所述的催化重整方法,其特征在于:甲烷和二氧化碳的体积比为1-

1.5:1。

9.根据权利要求7所述的催化重整方法,其特征在于:所述催化剂为Ni-MgO/γ-Al2O3催化剂。

10.根据权利要求7所述的催化重整方法,其特征在于:甲烷-二氧化碳等离子体催化重整的温度为400-700K。