[发明专利]一种用于等离子体催化重整温室气体的装置及方法

权利要求书

1.一种用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，包括反应器，所述反应器包括同轴嵌套的第一筒体和第二筒体，两个筒体的轴线上设有与脉冲电源连接的内电极，第二筒体的外侧面设有接地外电极，第一筒体和第二筒体之间的间隙填充有催化剂；

第一筒体的外侧面靠近反应器底面的位置设有能够沿第一筒体旋转的磁性搅拌板，第二筒体的外侧面设有多个与磁性搅拌板配合的电磁组件，磁性搅拌板远离第一筒体的一端的极性与电磁组件靠近第二筒体的一侧的通电极性相同。

2.如权利要求1所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，所述内电极为铝棒，且所述铝棒的表面设有多个凸起。

3.如权利要求2所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，所述凸起均与第一筒体内表面的铝箔接触。

4.如权利要求1所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，所述第一筒体的外侧面沿圆周方向固定有多个呈相同角度的磁性搅拌板，所述磁性搅拌板的运动空间为第一筒体和第二筒体之间的间隙；

或者，所述磁性搅拌板与反应器的底面垂直。

5.如权利要求1所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，还包括氩气存储装置、二氧化碳存储装置和甲烷存储装置，所述氩气存储装置和二氧化碳存储装置分别通过管路连通到第一质量流量计，甲烷存储装置通过管路连通到第二质量流量计，第一质量流量计和第二质量流量计分别通过管路连通至气体预混槽，气体预混槽通过管路与反应器顶部的入气口连通。

6.如权利要求1所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，所述反应器的底部设有出气口，所述出气口通过管路依次与皂膜流量计、冷阱、气体收集箱、气泵和气相色谱仪连通，所述色谱仪和计算机终端连接。

7.如权利要求6所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，还包括示波器、气泵、红外热像仪、水泵和交流电源；所述示波器用于实时显示反应器输入端的电压波形以及输出端的电压和电流波形，红外热像仪用来采集反应器的实时温度数据并传输给计算机终端；加热器用于给反应器外侧的循环油加热，水泵用于使循环油达到循环状态，交流电源用于给磁力搅拌器提供动力。

8.如权利要求1所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，所述接地外电极为覆盖在第二筒体外表面的不锈钢网，所述不锈钢网通过电容后接地。

9.如权利要求1所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，其特征在于，所述催化剂为Ni-Al₂O₃催化剂，且所述Ni-Al₂O₃催化剂采用石英棉固定。

10.一种用于等离子体催化重整温室气体的装置的工作方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的用于等离子体催化重整温室气体的装置，包括以下步骤：

脉冲电源接通，电磁组件通电；

在等离子体催化重整温室气体前，反应器的第一筒体和第二筒体的间隙中通入氩气，将催化剂在氩放电等离子体中还原；

反应器的第一筒体和第二筒体的间隙中通入预设比例的甲烷气体和二氧化碳气体，在内电极的作用下进行放电；

磁性搅拌板的运动产生磁场，带电粒子在磁场的作用下改变原有的运动路径，增加带电粒子在放电区间的停留时间。