[发明专利]远程防爆大功率等离子体催化二氧化碳的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及二氧化碳排减和二氧化碳转化领域，尤其涉及远程防爆远程防爆大功率等离子体催化二氧化碳的制备方法。 

背景技术

化石燃料是全球的主要能源之一，化石燃料和有机化合物完全燃烧后生成二氧化碳，二氧化碳被排放到大气中。近年来，人们通过研究认定二氧化碳是造成温室效应的元凶和导致世界气候异常变化的主要因素，如果不采取及时有效的措施，全球温度将在百年内上升1.5-3.5℃，极地冰川大面积消融，许多物种的生存也会受到影响甚至消失。因此二氧化碳的排减和转化成为当前科学的一个热门研究课题。 

二氧化碳的化学转化可以采用多种途径，主要包括：直接分解为碳、氧气、一氧化碳、与有机物反应、与氢气反应生成甲醇等，转化反应的供能方式除加热外，还有光、电以及等离子体等。其中，等离子体辅助二氧化碳是非常有前景的，因为等离子体中含有大量活性的电子、离子、激发态的分子和自由基，这些活性粒子容易使稳定的分子活化并参加化学反应。现今国内外对等离子体技术在煤气化、煤化工、以及二氧化碳转化的应用上，都有公开报道，但这些应用由于技术实施投资大、效果不理想、运行成本高等原因，所以也少有较大规模的产业应用成功案例报道。 

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供远程防爆远程防爆大功率等离子体催化二氧化碳的制备方法，选择CO₂+C——CO的方式将二氧化碳转化，解决因燃烧石化燃料产生的二氧化碳过多引起的污染，实现节能环保、减轻能源危机、减少温室效应。 

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：远程防爆远程防爆大功率等离子体催化二氧化碳的制备方法，包括以下步骤： 

（1）活性剂传感计重器、催化剂传感计重器、煤粉传感计重器分别按计量比例输送活性剂、催化剂、煤粉进入管道，CO2气罐向管道内输送二氧化碳气体； 

（2）将催化反应炉的温度控制在550—1500℃，步骤1）中的二氧化碳吹送活性剂、催化剂、煤粉经过500W-8000KW等离子体催化器后进入催化反应炉中，二氧化碳与煤在等离子体、活性剂、催化剂的协同作用下，在催化反应炉中进行充分化学反应C+CO2——CO，生成一氧化碳； 

（3）将步骤2）产生的一氧化碳输入燃烧炉作为燃料燃烧或将一氧化碳气体用于化工应用，一氧化碳燃烧或用于化工应用后重生生成二氧化碳，重新生成的二氧化碳被捕集后存储在CO2气罐中并用于步骤1），实现二氧化碳的循环利用及近零排放。 

作为优选，步骤1）所述催化剂与二氧化碳用量的重量比例为0.1%—5%。 

作为优选，步骤1）所述催化剂包括有：金属元素化合物、偏碱性化合物、含量在1%以上的腐植酸钾、含量在1%以上的钛、锰、钯、钠、铁、钙、镁、锌、铜、铝、硅、磷的腐植酸类、黄腐植酸类合物、含量在1%以上的钛、锰、钯、钾、钠、铁、钙、镁、锌、铜、铝、硅、磷的氧化物及氢氧化物。 

作为优选，步骤1）所述活性剂与二氧化碳用量的重量比例：0.1%—5%。 

作为优选，步骤1）所述活性剂包括有：植物叶绿素粉、铵类、包括含量在5%以上的多肽蛋白类氨基酸、含量在1%以上的铵、钾、钠、铁、钙、镁、锌、铜、铝、硅、磷的腐植酸类、黄腐植酸类合物、含量在1%以上的钾、钠、铁、钙、镁、锌、铜、铝、硅、磷的氧化物及氧化合物。 

作为优选，步骤2）中在有氧情况下，二氧化碳与氧气的浓度比为65—82%∶18—35%。 

作为优选，大功率等离子体催化二氧化碳的全过程对压力、温度、流量采用远程智能防爆监控系统进行监控。 

本发明的有益效果在于：（1）在等离子体、催化剂、活性剂的协同作用下，显著降低二氧化碳转化温度，提高二氧化碳转化率；（2）本发明具有节能环保的作用，节约燃煤10—85%，实现二氧化碳近零排放；（3）本发明的大功率等离子体,适应现有电厂100—350KW等离子点火配套工程设备，为实现产业化大量催化二氧化碳提供基础；（4）设备投资少，可大量转化循环利用二氧化碳资源，适合煤电、煤化工、钢铁、水泥、造纸、冶金、印染、化工等重点耗煤行业。 

附图说明

图1是本发明具体实施例的一种在无氧状态下的大功率等离子体催化二氧化碳的工艺流程示意图； 

图2是本发明具体实施例的另一种在无氧状态下的大功率等离子体催化二氧化碳的工艺流程示意图； 

图3是本发明具体实施例的在有氧状态下的大功率等离子体催化二氧化碳的工艺流程示意图； 

图4是本发明具体实施例的等离子体发生器的结构示意图；