[发明专利]一种微波作用下二氧化碳转化装置和方法

说明书

本发明涉及一种微波作用下二氧化碳转化装置和方法。属于二氧化碳气化法制备一氧化碳的技术领域，包括：二氧化碳转化室，由上至下设置为转化室上腔体和转化室下腔体，转化室上腔体设置物料进口，转化室下腔体具有高度，转化室下腔体的底部设置布气结构，布气结构与二氧化碳进气源相接，转化室上腔体的顶部设置一氧化碳出气口；微波加热装置，设在二氧化碳转化室的外侧，与二氧化碳转化室相接。提高了二氧化碳的转化率，同时提升了一氧化碳气体的产气率，降低了运行成本。

技术领域

本发明属于二氧化碳气化法制备一氧化碳的技术领域，具体涉及一种微波作用下二氧化碳转化装置和方法。

背景技术

在中国这样一个高度依赖煤炭、石油等化石能源的超大经济体，要较短的时间内实现“碳达峰”“碳中和”目标，除了进行节能减排、发展低碳和高效能源等手段外，碳基能源的循环利用也是实现“双碳”目标的必由之路，即企业产生的二氧化碳通过绿色高效能源转化成企业所需的碳基原料（比如一氧化碳），既能降低企业自身的碳排放压力，又能获得企业经营所需的一氧化碳气体原料。

一氧化碳在常温下是一种无色、无味、无刺激性的窒息性气体，亦为易燃、易爆、有毒危险性气体。一氧化碳是基本有机化工的重要原料，主要应用在化学工业和冶金工业领域，在化学工业中主要作为合成气和各类煤气的主要组分，是合成一系列基本有机化工产品和中间体的重要原料；在冶金工业中，一氧化碳常被用作还原剂。生产一氧化碳的主要设备是一氧化碳气体发生炉，现有的一氧化碳气体发生炉存在单台生产能力低、产气效率低以及运行成本高等问题。

现阶段，焦炭纯氧气化法和焦炭混合气气化法是目前生产一氧化碳的主要方法，焦炭纯氧气化法是由焦炭与纯氧在一氧化碳气体发生炉中高温气化制得，该方法一氧化碳纯度较低，且该工艺过程为强放热反应，需要大量的冷却水，造成能源的严重浪费；焦炭混合气气化法是由焦炭与纯氧和二氧化碳的混合气体为原料在一氧化碳气体发生炉中高温气化制得，该方法得到的合成气体中二氧化碳含量高，影响了一氧化碳的纯度，且生产过程难以精准控制；二氧化碳气化法，即在绝氧、高温的条件下，在二氧化碳转化装置中将二氧化碳转化为一氧化碳，目前该方法在国内少有报道，并且提高二氧化碳转化率以及降低能耗是该方法的关键所在。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种微波作用下二氧化碳转化装置和方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种微波作用下二氧化碳转化装置，包括：

二氧化碳转化室，由上至下设置为转化室上腔体和转化室下腔体，转化室上腔体设置物料进口，转化室下腔体具有高度，转化室下腔体的底部设置布气结构，布气结构与二氧化碳进气源相接，转化室上腔体的顶部设置一氧化碳出气口；

微波加热装置，与二氧化碳转化室相接。

本发明中二氧化碳转化室的转化室下腔体具有一定的高度，转化室下腔体的底部设置二氧化碳进气的布气结构，所以二氧化碳向上与固体物料进行混合接触，在混合接触的过程中，二氧化碳转化为一氧化碳。

转化室下腔体具有高度，在这个高度内，二氧化碳能够充分的与固体物料反应，达到二氧化碳全部转化为一氧化碳的目的。

固体物料向下落，气体向上走，最后出气在转化室上腔体的顶部，所以在转化室下腔体内保持着负压的状态，所以能够使二氧化碳源源不断的向上运动，提高气流的流动动力，提高二氧化碳由下向上运动并发生转化。

微波加热装置向二氧化碳转化室内输送微波，使固体物料吸收微波，提供反应的温度，促进二氧化碳转化为一氧化碳。