[实用新型]一种冷却型介质阻挡同轴反应器

说明书

本实用新型公开一种冷却型介质阻挡同轴反应器，包括反应管、插设于所述反应管内的电极棒、套设于所述反应管外的容纳管，所述反应管的一端开设有进气口，所述反应管的另一端开设有出气口，所述内电极的外壁与所述反应管的内壁之间留有供反应气体流通的环形反应腔，所述反应管的外壁与所述容纳管的内壁之间留有供冷却介质流通的环形冷却腔，所述冷却介质为导体并与电极相连。如此，通过冷却介质对反应管进行冷却降温，及时吸收反应区域产生的焦耳热，降低反应区域温度，将反应区域的温度控制在较低范围内，有利于反应生成醇类液体产物。因此，本实用新型在通过低温等离子技术处理温室气体的基础上，降低反应区域温度，提高醇类液体产物的产率。

技术领域

本实用新型涉及低温等离子技术领域，特别涉及一种冷却型介质阻挡同轴反应器。

背景技术

目前，低温等离子技术已经逐步应用于解决环境问题。

低温等离子技术可以通过高强度低能耗的方式分解CO₂、CH₄等温室气体，并将其转化为价值更高的产物，其中，DBD(Dielectric Barrier Discharges，介质阻挡放电)反应器因结构简单、反应条件温和等优点逐渐成为研究热点。

在现有技术中，用于处理CO₂与CH₄混合气体的典型DBD反应器多为同轴型反应器，主要分为内外两个电极，以单介质或双介质抑制形成电晕放电。其中，内电极多为不锈钢棒或者其他导电材料，同轴立于内石英介质或外单层介质中；外电极多为包覆在外石英介质上的导电筛网或者箔片。催化剂多以石英棉等填充材料担载，用于处理温室气体或进行其他气固相反应。

然而，通过现有的DBD反应器处理CO₂与CH₄等温室气体，其产物大多以价值较低的合成气体为主，而对于价值更高的醇类液体产物，其较低的选择性与反应器的温度有重要关联。虽然低温等离子技术与传统热催化相比，可以在较低的温度下实现CO₂与CH₄等温室气体的转化，但是因焦耳热的产生，仍会使反应区域的温度达到100℃或以上，而该温度范围极不利于稳定产出以甲醇为主的醇类液体产物，易导致醇类液体产物蒸发为气体。

因此，如何在通过低温等离子技术处理温室气体的基础上，降低反应区域温度，提高醇类液体产物的产率，是本领域技术人员面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种冷却型介质阻挡同轴反应器，能够在通过低温等离子技术处理温室气体的基础上，降低反应区域温度，提高醇类液体产物的产率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种冷却型介质阻挡同轴反应器，包括反应管、插设于所述反应管内的电极棒、套设于所述反应管外的容纳管，所述反应管的一端开设有进气口，所述反应管的另一端开设有出气口，所述内电极的外壁与所述反应管的内壁之间留有供反应气体流通的环形反应腔，所述反应管的外壁与所述容纳管的内壁之间留有供冷却介质流通的环形冷却腔，所述冷却介质为导体并与电极相连。

优选地，所述电极棒的外壁表面设置有用于增强局部电场强度的螺纹。

优选地，所述电极棒的一端延伸至所述反应管外并形成接线端。

优选地，所述容纳管套设于所述反应管的轴向中部，且所述反应管的轴向两端均可拆卸地套设有绝缘密封套。

优选地，所述进气口开设于一端的所述绝缘密封套上并与所述反应管的一端连通，所述出气口开设于另一端的所述绝缘密封套上并与所述反应管的另一端连通。

优选地，所述进气口垂直于所述反应管的轴向，所述出气口平行于所述反应管的轴向。

优选地，所述反应管的另一端还设置有用于通行水汽的担载催化垫片，且所述电极棒的端面与所述担载催化垫片抵接。