多反应管等离子体设备和分解硫化氢的方法技术

本发明专利技术涉及等离子体化学领域，公开了一种多反应管等离子体设备和分解硫化氢的方法，包括：由至少两个并列的反应管构成的第一空腔(1)；嵌套在第一空腔(1)的内部的第二空腔(2)；各个所述反应管中分别设置有内电极(3)、外电极(4)和阻挡介质(6)。本发明专利技术提供的前述多反应管等离子体设备能够用于硫化氢的等离子体分解，该反应器能够产生均匀、高效的介质阻挡放电，从而将硫化氢直接分解生成氢气和硫磺。

【技术实现步骤摘要】
多反应管等离子体设备和分解硫化氢的方法
本专利技术涉及等离子体化学领域，具体涉及一种多反应管等离子体设备和一种分解硫化氢的方法。
技术介绍
硫化氢(H2S)是一种剧毒、恶臭的酸性气体，不仅会引起金属等材料的腐蚀，而且会危害人体健康，污染环境。目前我国大中型炼油厂均采用传统的克劳斯法(Claus)处理含H2S的尾气，并回收硫磺。该方法只回收了硫化氢中的硫，却将宝贵的氢转化为水。从资源的综合利用角度考虑，在传统的硫化氢回收工艺中，氢资源并没有得到有效的利用。因此，将硫化氢分解为硫磺和氢气逐渐成为了国内外科研工作者重点关注的
目前，硫化氢分解方法主要包括：高温分解法、电化学法、光催化法和低温等离子体法等。在前述多种方法中，高温热分解法在工业技术上相对成熟，但硫化氢热分解强烈地依赖于反应温度，并且受热力学平衡限制，即使反应温度在1000℃以上，硫化氢的转化率也仅为20％。另外，高温条件对反应器材质的要求较高，这也会增加运行成本。此外，由于硫化氢热分解转化率低，需要将大量的硫化氢气体从尾气中分离并在系统中循环，因此也降低了装置效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多反应管等离子体设备，该设备包括：/n第一空腔(1)，由至少两个平行设置且顶部和底部分别对应相通的反应管构成，且各个所述反应管中分别设置有内电极(3)、外电极(4)和阻挡介质(6)，以及所述第一空腔(1)上分别设置有第一入口(11)和第一出口；/n第二空腔(2)，所述第二空腔(2)嵌套在所述第一空腔(1)的内部，且所述第二空腔(2)上分别设置有第二入口(21)和第二出口(22)；/n其中，在各个所述反应管中，/n至少部分所述内电极(3)伸入所述反应管中；/n所述外电极(4)形成所述反应管的至少部分侧壁或者环绕设置在所述反应管的侧壁上；以及/n所述阻挡介质(6)设置在所述内电极(3)和所...

【技术特征摘要】
1.一种多反应管等离子体设备，该设备包括：
第一空腔(1)，由至少两个平行设置且顶部和底部分别对应相通的反应管构成，且各个所述反应管中分别设置有内电极(3)、外电极(4)和阻挡介质(6)，以及所述第一空腔(1)上分别设置有第一入口(11)和第一出口；
第二空腔(2)，所述第二空腔(2)嵌套在所述第一空腔(1)的内部，且所述第二空腔(2)上分别设置有第二入口(21)和第二出口(22)；
其中，在各个所述反应管中，
至少部分所述内电极(3)伸入所述反应管中；
所述外电极(4)形成所述反应管的至少部分侧壁或者环绕设置在所述反应管的侧壁上；以及
所述阻挡介质(6)设置在所述内电极(3)和所述外电极(4)之间，使得所述内电极(3)和所述外电极(4)之间的放电区域由所述阻挡介质(6)间隔；
所述内电极(3)和所述外电极(4)均为固体电极，且两者的形状相互配合以形成等径结构；
所述内电极(3)的外侧壁和所述外电极(4)的内侧壁之间的距离为L1，所述阻挡介质(6)的厚度为D1，L2＝L1-D1，且L2与D1之间的比例关系为(0.1～100)：1，优选L2与D1之间的比例关系为(0.1～30)：1；更优选为(0.2～15):1。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，各个所述反应管中的内电极(3)彼此并联连接；
优选地，各个所述反应管中的外电极(4)彼此并联连接。


3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，在各个所述反应管中，所述内电极(3)形成所述第二空腔(2)的至少部分侧壁。


4.根据权利要求1或2所述的设备，其中，在各个所述反应管中，所述内电极(3)环绕设置在所述第二空腔(2)的侧壁上；
优选地，在各个所述反应管中，所述内电极(3)环绕设置在所述第二空腔(2)的外侧壁上。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的设备，其中，在各个所述反应管中，所述阻挡介质(6)形成所述反应管的至少部分侧壁或者环绕设置在所述反应管的内侧壁上；
优选地，所述反应管由阻挡介质(6)形成。


6.根据权利要求1-4中任意一项所述的设备，其中，在各个所述反应管中，所述外电极(4)环绕设置在所述反应管的外侧壁上，且所述阻挡介质形成所述反应管的至少部分侧壁。


7.根据权利要求1-4中任意一项所述的设备，其中，在各个所述反应管中，所述阻挡介质(6)设置在所述内电极(3)的至少部分外表面上，使得所述内电极(3)的至少部分外表面上包裹有所述阻挡介质(6)。


8.根据权利要求1-4中任意一项所述的设备，其中，在各个所述反应管中，所述阻挡介质(6)环绕设置在所述内电极(3)和所述外电极(4)之间，且分别与所述内电极(3)和所述外电极(4)之间的距离均大于0。


9.根据权利要求1-8中任意一项所述的设备，其中，所述第一空腔(1)的个数为1个。


10.根据权利要求1-8中任意一项所述的设备，其中，所述第一空腔(1)的个数为2个以上，且各个所述第一空腔(1)均分别由至少两个平行设置且顶部和底部分别对应相通的反应管构成。


11.根据权利要求1-10中任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婧，张树才，张铁，徐伟，任君朋，李亚辉，周明川，石宁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11