[发明专利]一种等离子体固碳系统及固碳方法

权利要求书

1.一种等离子体固碳系统，包括，

等离子体反应器，第一分离器，冷凝器，和第二分离器；

所述等离子体反应器，包括第一通道、第二通道、高压电极、地电极且经由高压电极连接高电压以及经由地电极接地；其中，所述第一通道和第二通道分别设有对应的流量控制器；

所述等离子体反应器经由第一通道输入二氧化碳作为第一反应物，以及经由第二通道输入氢气或甲烷或水作为第二反应物，且：所述等离子体反应器用于在等离子体的作用下和流量控制器的控制下，将第一反应物与第二反应物进行反应以得到转化产物，并将所述转化产物与可能未反应完全的：第一反应物和/或第二反应物输出至所述冷凝器；

所述冷凝器连接所述等离子体反应器的输出，以确保可能未反应完全的二氧化碳和可能获得的转化产物中的氢气、以及可能未反应完全的氢气在不被冷凝的情况下，对来自等离子体反应器中的所有转化产物和可能未反应完全的甲烷或水进行冷凝，以实现气液分离；并且，所述冷凝器将冷凝得到的液体物质通入所述第一分离器，而未被冷凝的那部分气体物质通入所述第二分离器，其中，所述未被冷凝的那部分气体物质包括：可能未反应完全的二氧化碳和可能获得的转化产物中的氢气、以及可能未反应完全的氢气；

所述冷凝器通过所述第一分离器以将冷凝后的液体物质逐一分离，分离后的燃料和化工原料储存备用，且在有需要的情况下将可用于第二反应物的甲烷或水的那部分经由第二通道循环反应到等离子体反应器；

所述冷凝器通过所述第二分离器以将所述未被冷凝的那部分气体物质分离为二氧化碳和其他气体，且二氧化碳经由所述第一通道循环反应到等离子体反应器，所述其他气体经由第二通道循环反应到等离子体反应器，其中，所述其他气体包括：所述可能获得的转化产物中的氢气、以及所述可能未反应完全的氢气；1)H₂和CO₂混合，在流量控制器的控制下，以3:1比例通入等离子体反应器转化生成CH₃OH和H₂O；或

2)H₂和CO₂混合，在流量控制器的控制下，以4:1比例通入等离子体反应器转化生成CH₄和H₂O；或

3)H₂和CO₂混合，在流量控制器的控制下，以1:1比例通入等离子体反应器转化生成CO和H₂O；或

4)CH₄和CO₂混合，在流量控制器的控制下，以1:1比例通入等离子体反应器转化生成CO和H₄；或

5)H₂O和CO₂混合，在流量控制器的控制下，以2:1比例通入等离子体反应器转化生成CH₄和O₂,转化产物包括甲醛或其他醛类或其他的含碳化合物，

所述系统还包括：

VOCs降解系统，其配置成生成含有二氧化碳和水的降解产物；

第三分离器，其连接所述VOCs降解系统且用于从所述降解产物中分离二氧化碳和水，所述二氧化碳和水分别能够用作第一反应物、第二反应物，所述水被进一步电离。

2.如权利要求1所述的等离子体固碳系统，其中，所述二氧化碳来自于工业废气或从大气中捕捉、采集，或来自于VOCs降解系统。

3.如权利要求1所述的等离子体固碳系统，其中，所述等离子体反应器包括表面放电、介质阻挡放电、脉冲放电、电晕放电、等离子体射流、填充床反应器、电弧放电或滑动弧放电产生等离子体的结构。

4.如权利要求1所述的等离子体固碳系统，其中，高电压为交流电压、直流电压、脉冲电压或其他任意波形高压。

5.如权利要求1所述的等离子体固碳系统，其中，所述系统还包括：

水电离反应器，其用于电离第三分离器所分离的水以生成氧气和氢气，其中，氢气能够用作第二反应物，氧气能够直接排放到大气。