本实用新型专利技术公开了一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，包括反应器本体，反应器本体内设置有反应腔，反应器本体的顶端设置有等离子体炬阴极，等离子体炬阴极连接电源阴极，等离子体炬阴极通过固定件一固定在反应器本体的顶端外壁上；反应器本体的右侧壁上设置有等离子体炬阳极，等离子体炬阳极连接电源阳极，等离子体炬阳极通过固定件二固定在反应器本体的外侧壁上；反应器本体的左侧壁上端设置有煤粉喷嘴，煤粉喷嘴连接煤粉输送管，反应腔的左侧内壁中间位置固设有淬冷器，反应器本体的左侧壁下端连接有冷却水管。本实用新型专利技术提供一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，这种反应装置可以提高煤粉转化率，从而提高乙炔产率。
【技术实现步骤摘要】
一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置
本技术涉及反应器
，具体来说，涉及一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置。
技术介绍
相对于电石法制乙炔，电弧等离子体热解煤粉制乙炔，由于节约资源、减少污染排放、能耗低等优点，被认为是对电石法生产乙炔的革命。等离子体裂解煤直接制乙炔技术被公认是极具发展前景的绿色化工技术，它不同于传统的煤转化过程，等离子体煤裂解通过一步反应获得高价值的乙炔、氢气等产品，具有流程短、无催化剂、对煤质适应性广、反应设备小、投资少等优点。等离子体裂解煤制乙炔反应条件极端苛刻，是一个毫秒级的超短接触反应过程，高速等离子体射流与煤粉混合效率低，煤粉难以进入高温区，造成发气量和乙炔浓度低、反应器易结焦、单位乙炔能耗高，反应放大效应明显，大规模产业化困难，煤粉与等离子体混合、传热、反应问题已成为等离子体裂解煤制乙炔工艺关键性技术难点。目前，市场上亟需一种能保护环境，降低消耗，提高发气量，粉煤容易进入高温区与等离子体混合，可量产的热等离子体裂解煤制乙炔反应装置。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本技术提出一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，解决现有等离子体裂解煤制乙炔装置混合效率低，热能利用率低，反应能耗高的问题。为了实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样的：设计一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，包括反应器本体，所述反应器本体内设置有反应腔，所述反应器本体的顶端设置有等离子体炬阴极，所述等离子体炬阴极连接电源阴极，所述等离子体炬阴极通过固定件一固定在所述反应器本体的顶端外壁上；所述反应器本体的右侧壁上设置有等离子体炬阳极，所述等离子体炬阳极连接电源阳极，所述等离子体炬阳极通过固定件二固定在所述反应器本体的外侧壁上；所述反应器本体的左侧壁上端设置有煤粉喷嘴，所述煤粉喷嘴连接煤粉输送管，所述反应腔的左侧内壁中间位置固设有淬冷器，所述反应器本体的左侧壁下端连接有冷却水管，所述反应器本体的右侧壁下端连接有混合气出口，所述反应腔的底端设置有液封层，所述液封层的底端设置有固液混合物出口，所述混合气出口的高度大于所述液封层的最大高度，所述反应腔的内壁上涂覆有耐高温绝缘层，所述反应器本体的顶端还连接有氢气进气管。进一步，所述等离子体炬阴极与所述反应腔的顶端内壁之间设置有耐高温绝缘密封圈一，所述等离子体炬阳极与所述反应腔的右侧内壁之间设置有耐高温绝缘密封圈二。进一步，所述等离子体炬阴极、等离子体炬阳极上均设置有插接口，所述插接口上设置有若干个等离子体炬。进一步，所述等离子体炬阴极与对应的所述等离子体炬的倾斜角度为30°-150°。进一步，所述等离子体炬阳极与对应的所述等离子体炬的倾斜角度均为30°-150°。进一步，所述煤粉喷嘴有若干个，若干个所述煤粉喷嘴均匀分布在所述反应器本体的侧壁上。进一步，所述氢气进气管出口上设置有若干个均匀分布的氢气喷嘴。进一步，所述淬冷器连接有淬冷喷头。进一步，所述等离子体炬阴极、等离子体炬阳极的数量均为1-8中任一数值。进一步，所述固定件一、固定件二均包含有可调节部件。本技术的有益效果：这种等离子体裂解煤制乙炔反应装置提高了煤粉转化率，从而提高乙炔产率；通过在每段等离子体弧区配备粉煤输送管道，使煤粉与高温气体不仅混合均匀，而且能快速混合均匀，并且使反应区温度均匀；反应过程中，多方位的等离子体弧产生气流的高速流动与煤粉颗粒产生差速，迅速消除煤粉热解的焦油产生的热障，提高煤粉热解速度，从而提高反应效率；采用多支等离子体炬组合和多层等离子体炬，有利于提高单台反应器的功率，有益于增大反应器规模；在反应器底部设置液封，有利于提高固液分离的效率，有益于增大反应器规模。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本技术实施例所述一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1中等离子体炬剖视图；图4是图1中多个等离子体炬布置的俯视图；图5是图1中淬冷器的结构示意图；图中：1、反应器本体；2、等离子体炬阴极；3、等离子体炬阳极；41、耐高温绝缘密封圈一；42、耐高温绝缘密封圈二；51、固定件一；52、固定件二；6、氢气进气管；7、煤粉喷嘴；8、冷却水管；9、淬冷器；10、液封层；11、混合气出口；12、固液混合物出口；13、耐高温绝缘层。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，根据本技术实施例所述的一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，包括反应器本体1，所述反应器本体1内设置有反应腔，所述反应器本体1的顶端设置有等离子体炬阴极2，所述等离子体炬阴极2连接电源阴极，所述等离子体炬阴极2通过固定件一51固定在所述反应器本体1的顶端外壁上；所述反应器本体1的右侧壁上设置有等离子体炬阳极3，所述等离子体炬阳极3连接电源阳极，所述等离子体炬阳极3通过固定件二52固定在所述反应器本体1的外侧壁上；所述反应器本体1的左侧壁上端设置有煤粉喷嘴7，所述煤粉喷嘴7连接煤粉输送管，所述反应腔的左侧内壁中间位置固设有淬冷器9，所述反应器本体1的左侧壁下端连接有冷却水管8，所述反应器本体1的右侧壁下端连接有混合气出口11，所述反应腔的底端设置有液封层10，所述液封层10的底端设置有固液混合物出口12，所述混合气出口11的高度大于所述液封层10的最大高度，所述反应腔的内壁上涂覆有耐高温绝缘层13，所述反应器本体1的顶端还连接有氢气进气管6。如图1-2所示，在本实施例中，所述等离子体炬阴极2与所述反应腔的顶端内壁之间设置有耐高温绝缘密封圈一41，所述等离子体炬阳极3与所述反应腔的右侧内壁之间设置有耐高温绝缘密封圈二42，可以增加装置的密封性，改善反应效果。如图1-3所示，在本实施例中，所述等离子体炬阴极2、等离子体炬阳极3上均设置有插接口，所述插接口上设置有若干个等离子体炬，使得反腔内的受热更加均匀，提高反应速率。如图1-3所示，在本实施例中，所述等离子体炬阴极2与对应的所述等离子体炬的倾斜角度为90°，可以增加等离子体炬阴极2处反应的接触面积。如图1-3所示，在本实施例中，所述等离子体炬阳极3与对应的所述等离子体炬的倾斜角度均为90°，可以增加等离子体炬阳极3处反应的接触面积。如图1-4所示，在本实施例中，所述煤粉喷嘴7有若干个，若干个所述煤粉喷嘴7均匀分布在所述反应器本体1的侧壁上，使得煤粉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，包括反应器本体（1），所述反应器本体（1）内设置有反应腔，其特征在于，所述反应器本体（1）的顶端设置有等离子体炬阴极（2），所述等离子体炬阴极（2）连接电源阴极，所述等离子体炬阴极（2）通过固定件一（51）固定在所述反应器本体（1）的顶端外壁上；所述反应器本体（1）的右侧壁上设置有等离子体炬阳极（3），所述等离子体炬阳极（3）连接电源阳极，所述等离子体炬阳极（3）通过固定件二（52）固定在所述反应器本体（1）的外侧壁上；所述反应器本体（1）的左侧壁上端设置有煤粉喷嘴（7），所述煤粉喷嘴（7）连接煤粉输送管，所述反应腔的左侧内壁中间位置固设有淬冷器（9），所述反应器本体（1）的左侧壁下端连接有冷却水管（8），所述反应器本体（1）的右侧壁下端连接有混合气出口（11），所述反应腔的底端设置有液封层（10），所述液封层（10）的底端设置有固液混合物出口（12），所述混合气出口（11）的高度大于所述液封层（10）的最大高度，所述反应腔的内壁上涂覆有耐高温绝缘层（13），所述反应器本体（1）的顶端还连接有氢气进气管（6）。/n
【技术特征摘要】
1.一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，包括反应器本体（1），所述反应器本体（1）内设置有反应腔，其特征在于，所述反应器本体（1）的顶端设置有等离子体炬阴极（2），所述等离子体炬阴极（2）连接电源阴极，所述等离子体炬阴极（2）通过固定件一（51）固定在所述反应器本体（1）的顶端外壁上；所述反应器本体（1）的右侧壁上设置有等离子体炬阳极（3），所述等离子体炬阳极（3）连接电源阳极，所述等离子体炬阳极（3）通过固定件二（52）固定在所述反应器本体（1）的外侧壁上；所述反应器本体（1）的左侧壁上端设置有煤粉喷嘴（7），所述煤粉喷嘴（7）连接煤粉输送管，所述反应腔的左侧内壁中间位置固设有淬冷器（9），所述反应器本体（1）的左侧壁下端连接有冷却水管（8），所述反应器本体（1）的右侧壁下端连接有混合气出口（11），所述反应腔的底端设置有液封层（10），所述液封层（10）的底端设置有固液混合物出口（12），所述混合气出口（11）的高度大于所述液封层（10）的最大高度，所述反应腔的内壁上涂覆有耐高温绝缘层（13），所述反应器本体（1）的顶端还连接有氢气进气管（6）。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体裂解煤制乙炔反应装置，其特征在于，所述等离子体炬阴极（2）与所述反应腔的顶端内壁之间设置有耐高温绝缘密封圈一（41），所述等离子体炬阳极（3）与所述反应腔的右侧内壁之间设置有耐高温绝缘密封圈二（42）。
3.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：马东，郑文强，张伟，靳莎，张晓英，张成刚，
申请(专利权)人：内蒙古东源科技有限公司，内蒙古金科发新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15
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