[实用新型]一种地电极平移的等离子体电解液化装置

说明书

一种地电极平移的等离子体电解液化装置，涉及等离子体。设有反应腔体、绝缘盖、地电极平移槽、滑块、固定槽、出气孔、高压电极、地电极、绝缘套管、纳秒脉冲方波电源和步进电机驱动系统。反应腔体装反应的生物质、溶剂和催化剂，绝缘盖置于反应腔体上，出气孔设在绝缘盖的中间用于排气，高压电极固定在绝缘盖上并与纳秒级方波脉冲电源相连；地电极置于绝缘套管内并固定在滑块的中心孔内，滑块置于固定槽上，在步进电机驱动系统的驱动下可以左右平移运动，固定槽嵌在绝缘盖内，地电极顶端与纳秒级方波脉冲电源相连。通过更改电源参数和增加电极摆动基础上，不仅改善液化参数条件，而且扩大液化面积，使得盐类也可以迅速液化生物质。

技术领域

本实用新型涉及等离子体，尤其涉及利用酸碱盐类再溶液中实现生物质液化，可增加自由基含量改善生物油品质，提高生物质的液化率，缩短液化时间的一种地电极平移的等离子体电解液化装置。

背景技术

生物质的液化产物不但可以作为燃料使用，还可以用于制备生物质胶黏剂、模压材料、发泡材料、碳素纤维等，具有广阔的实用价值。

生物质能源具有可持续性和广泛性，是化石能源的有效替代品，为目前研究的重点。生物质的利用方法主要包括：物理法、生物转化法和热化学法三大类。物理法只是改变生物质的形状、致密度、颗粒大小等以便于应用、储藏和燃烧等；生物转化法是利用微生物或酶与生物质反应生成甲烷、生物乙醇、乳酸等。但是其产率较低，且转化慢，难以满足工业应用的需要；生物质热化学法是利用燃烧、气化、水解和液化等方法生成合成气、烃类、醇类、生物油以及小分子化合物等。其中催化液化法能有效降低反应温度，提高反应速度及产率，是当前生物质领域中的研究重点。传统生物质催化液化法，如油浴、水浴，通过热传导的方法加热溶液，具有效率低，功耗大。Lu Zexiang等([1]Lu Z,Wu Z,Fan L,et al.Rapidand solvent-saving liquefaction of woody biomass using microwave-ultrasonicassisted technology[J]. Bioresource Technology,2016,199:423)虽然将微波以及超声波引入了生物质液化中，将生物质的液化时间缩短，但当温度高于100℃时，溶液中的极性分子(水分子)含量迅速降低，从而加热效率也随之下降。鉴于之前的生物质液化装置存在依靠内电极中通入Ar气，进而使 Ar电离产生等离子体等缺点([2]张先徽席登科周儒森李江伟杨思泽，等离子体液化装置，申请号：201610805384.3申请日：2016-09-07，公开号：106179155B，授权日期： 2017-11-10)，这种装置不仅需要额外的气体、气体放电电源和搅拌器，而且液化过程中产生物质会污染电极终止气体放电，从而影响生物质的液化过程。

发明内容

本实用新型的目的在于为了克服上述缺点，提供利用酸碱盐类再溶液中实现生物质液化，可增加自由基含量改善生物油品质，提高生物质的液化率，缩短液化时间的一种地电极平移的等离子体电解液化装置。

本实用新型设有反应腔体、绝缘盖、地电极平移槽、滑块、固定槽、出气孔、高压电极、地电极、绝缘套管、纳秒脉冲方波电源和步进电机驱动系统；所述反应腔体装反应的生物质、溶剂和催化剂，所述绝缘盖置于反应腔体上，出气孔设在绝缘盖的中间用于排气，高压电极固定在绝缘盖上并与纳秒级方波脉冲电源相连；地电极置于绝缘套管内并固定在滑块的中心孔内，滑块置于固定槽上，在步进电机驱动系统的驱动下可以左右平移运动，固定槽嵌在绝缘盖内，地电极顶端与纳秒级方波脉冲电源相连。

所述反应腔体为规则反应腔体；所述规则反应腔体可为长方体或圆柱体，所述长方体的长度和宽度分别为30～500cm，高度为2～500cm；所述圆柱体的内径可为30～500cm，厚度可为1～100mm，高度可为2～500cm；所述反应腔体的材料可采用陶瓷、刚玉、石英、聚四氟乙烯等中的一种。