本實(shí)用新型涉及能源設(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)：

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)，且燃燒過程中產(chǎn)生排放的氣體會(huì)造成大氣污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、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。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案如下：

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，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通過與氣化爐連通的第四管道排出。

采用了上述技術(shù)方案，通過添料端向氣化爐內(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OH、H⁺并進(jìn)入氣化爐中與C進(jìn)行反應(yīng)，生成CO₂、H₂，將CO₂通過二氧化碳分離器分離出去，只需要H₂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，以供用戶端進(jìn)行使用。本實(shí)用新型只需要?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)，且無廢水廢氣產(chǎn)生，污染少；經(jīng)過水等離子發(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℃以上，現(xiàn)在僅需要300℃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。

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啟或關(guān)閉，第三管道、第四管道上的控制閥同步開啟或關(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)開啟或關(guān)閉。

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)行過濾的過濾裝置。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1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

為使本實(shí)用新型實(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)合本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(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)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參見圖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)來實(shí)現(xiàn)。其中，氫等離子發(fā)生器之所以為稱作氫等離子發(fā)生器，是反應(yīng)過程中通入的被電離介質(zhì)為氫；同樣水等離子發(fā)生器之所以為稱之為水等離子發(fā)生器，是反應(yīng)過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。

氣化爐設(shè)置有向氣化爐內(nèi)添加炭料的添料端5，通過添料端向氣化爐內(nèi)添加炭料，通過氣化爐將炭料氣化；水等離子發(fā)生器將輸入其中的水蒸氣電離成自由基·OH、H⁺并通過第一管道6輸入到氣化爐1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CO₂、H₂中的CO₂分離出來，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通過與氣化爐連通的第四管道9排出。

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啟或關(guān)閉，第三管道、第四管道上的控制閥同步開啟或關(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)開啟或關(guān)閉。即反應(yīng)過程中，先開啟第一管道、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·OH、H⁺與C完全后，且產(chǎn)生的CO₂、H₂排出氣化爐后，關(guān)閉第一管道、第二管道上的控制閥，并開啟第三管道、第四管道上的控制閥，這樣經(jīng)過分離器后留下的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。

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)行過濾的過濾裝置11。過濾裝置可采用過濾網(wǎng)格柵來實(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。