[发明专利]纤维素类生物质重整气碳颗粒等离子体转换净化装置

说明书

本发明公开了一种纤维素类生物质重整气碳颗粒等离子体转换净化装置，所述装置包括重整气约束腔(1)、高压电极组件和接地电极组件，所述高压电极组件和所述接地电极组件分别固接在所述重整气约束腔(1)的两端，所述高压电极组件中的高压电极(6)和所述接地电极组件中的接地电极(5)分别延伸至所述重整气约束腔(1)内且设置为能够产生高活性的介质阻挡放电；其中，所述高压电极(6)朝向所述接地电极(5)的一面上设有绝缘介质层。该装置能够将重整气中的碳颗粒转化为CO，提高了重整气品位，同时起到净化碳颗粒的作用。

技术领域

本发明涉及生物质能源化工技术领域，具体地，涉及一种纤维素类生物质重整气碳颗粒等离子体转换净化装置。

背景技术

纤维素类生物质能源是一种清洁、可再生的能源，产量可观，具有替代化石能源获得化学品和燃料的能力，如何高效利用纤维素类生物质能源正受到人们越来越多的关注。

目前，纤维素类生物质的利用技术有生物质成型燃料技术、生物质沼气发酵技术、生物质热解液化或气化技术等。其中，生物质气化制备合成气技术可将生物质转化为具有高附加值的燃料和化学品，更具有发展和应用潜力。然而，现有的生物质气化技术存在的主要问题是重整气中颗粒物不易净化、燃气品位低、焦油处理造成二次污染等，限制了生物质气化技术的发展和应用，从而影响纤维素类生物质能源的利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维素类生物质重整气碳颗粒等离子体转换净化装置，该装置能够将重整气中的碳颗粒转化为CO，提高了重整气品位，同时起到净化碳颗粒的作用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种纤维素类生物质重整气碳颗粒等离子体转换净化装置，该装置包括重整气约束腔、高压电极组件和接地电极组件，高压电极组件和接地电极组件分别固接在重整气约束腔的两端，高压电极组件中的高压电极和接地电极组件中的接地电极分别延伸至重整气约束腔内且设置为能够产生高活性的介质阻挡放电；其中，高压电极朝向接地电极的一面上设有绝缘介质层。

优选地，接地电极组件还包括进气管、出气管和第一盲板，第一盲板密封固接在重整气约束腔的一端端口上，进气管一端穿过第一盲板延伸至重整气约束腔内与接地电极相连接，另一端通过进气管转接件与重整气产出装置连接；出气管一端穿过第一盲板与重整气约束腔相连通，另一端向外延伸并安装有出气管转接件。

优选地，高压电极组件还包括接线柱和第二盲板，第二盲板密封固接在重整气约束腔的另一端端口上，接线柱一端穿过第二盲板延伸至重整气约束腔内与高压电极相连接，另一端接高压电源。

优选地，绝缘介质层为陶瓷层。

优选地，重整气约束腔为两端开口的圆筒状容器，开口处使用快接法兰连接盲板。

优选地，进气管为圆筒状，第一盲板为圆盘状，并且，进气管的轴线与第一盲板的中心重合。

优选地，接地电极为圆环状且内径与进气管的外径一致，并且固定连接在进气管的端口处。

优选地，接地电极的外径等于或小于圆盘状的高压电极的直径。

优选地，接线柱的轴线垂直于高压电极且与高压电极的圆心重合。

优选地，接线柱上形成有螺纹并通过螺母固定在第二盲板上，并且，设置为通过旋转螺母能够调节高压电极与接地电极之间的电极间距。

根据上述技术方案，本发明将高压电极组件和接地电极组件分别固接在重整气约束腔的两端，使得高压电极组件中的高压电极和接地电极组件中的接地电极分别延伸至重整气约束腔内且设置为能够产生高活性的介质阻挡放电；其中，高压电极朝向接地电极的一面上设有绝缘介质层。如此设计应用介质阻挡放电等离子体高化学活性的特性，将重整气中的碳颗粒转化为CO，提高重整气品位，同时起到净化碳颗粒的作用。此外，采用介质阻挡放电的静电特性，利用静电吸附的原理，净化重整气中固体颗粒，还可以避免后端重整气应用部件的管路堵塞，一举两得。