本发明专利技术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。降低了运行成本。降低了运行成本。
【技术实现步骤摘要】
一种微波作用下二氧化碳转化装置和方法
[0001]本专利技术属于二氧化碳气化法制备一氧化碳的
，具体涉及一种微波作用下二氧化碳转化装置和方法。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
技术实现思路
[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种微波作用下二氧化碳转化装置和方法。
[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：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。
[0007]本专利技术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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，转化室下腔体的高度与直径之比为4:1～10:1。转化室下腔体的高度与直径的比例，影响物料在横向上的分布度和气体的纵向走向长度，进而影响气体的扩散和与物料的接触混合均匀度，所以做出最优的结构设计，更适合二氧化碳气体与固体物料的充分反应，提高二氧化碳的转化率，并制得高纯度的一氧化碳气体。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，转化室上腔体与转化室下腔体直径之比为1.5:1～4:1，所述转化室上腔体与转化室下腔体高度之比为0.3:1～0.5:1。转化室上腔体的直径大于相对于转化室下腔体的直径，这里设计可以方便生成的一氧化碳能够充分的逸出，并且能够保持转化室下腔体的负压环境。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，转化室上腔体顶部的一氧化碳出气口直径与所述转化室上腔体直径之比为0.15:1～0.4:1。转化室上腔体的顶部开口的直径影响气流的流出速度，会影响转化室上腔体的气压环境，间接影响转化室下腔体的负压环境，避免二氧化碳提前进入到转化室下腔体，促进制备得到高纯度的一氧化碳气体。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，布气结构包括布气母管和布气分管，布气分管与布气母管相连通，布气分管上设置布气孔。进一步，还包括防尘网，防尘网覆盖在布气分管的外侧壁的布气孔上。设置防尘网能够避免布气孔堵塞，使装置运行平稳可靠。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，还包括二氧化碳进气管，二氧化碳进气管位于转化室下腔体的外侧，与布气母管连接。进一步，布气母管13与二氧化碳进气管23的直径之比为1.5:1～2:1。旨在将气体动压转化为静压，使得每个布气孔的出气更均匀。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，还包括气体换热装置，一氧化碳出气口与气体换热装置通过一氧化碳出气管连接。进一步，气体换热装置设置二氧化碳进气口和二氧化碳出气口。进一步，气体换热装置的二氧化碳出气口与布气结构通过二氧化碳进气管连接。通过气体换热装置，能够使出来的一氧化碳气体与二氧化碳进气进行换热，提高进入的二氧化碳的进气的温度。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，还包括密封传输腔体，密封传输腔体的物料进口与转化室下腔体的底部物料出口相通，密封传输腔体的物料出口与转化室上腔体的顶部进料口连接相通。进一步，密封传输腔体内设置提升装置，提升装置可以为斗式提升机。进一步，密封传输腔体的物料进口端设置螺旋绞龙输送结构。进一步，密封传输腔体的底部设置排渣口；更进一步，排渣口上部设置振动筛。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，还包括排渣装置，排渣装置与排渣口连接，排渣装置包括渣锁斗，渣锁斗的内部，顶部进料口的位置设置上阀门，底部出料口的位置设置下阀门。进一步，渣锁斗的顶部设置保护气进气口和保护气出气口。以供二氧化碳气体充放，避
免排渣过程中进入空气杂质。渣锁斗的上阀门和下阀门能够控制排渣的过程。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，还包括加料装置，加料装置包括料斗和加料仓，料斗位于加料仓的上方，料斗与加料仓通过输料管道连接，加料仓与转化室上腔体通过下料管连接。进一步，输料管道上设置密封阀门，下料管上设置密封阀门。更进一步，密封阀门与控制杠杆连接。
[0020]第二方面，利用上述转化装置进行微波作用下二氧化碳转化的方法，具体步骤为：炭材料通过转化室上腔体进入到转化室下腔体，二氧化碳气体从转化室下腔体的底部进入到转化室下腔体，二氧化碳与炭材料混合接触；微波加热向转化室下腔体内输入微波能；二氧化碳与炭材料反应得到一氧化碳气体。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，转化室下腔体内温度为1050℃～1200℃。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，转化室下腔体的负压条件为0～
‑
2kpa。转化室下腔体内的负压值，与转化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波作用下二氧化碳转化装置，其特征在于：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；转化室下腔体的高度与直径之比为4:1～10:1；转化室上腔体与转化室下腔体直径之比为1.5:1～4:1，所述转化室上腔体与转化室下腔体高度之比为0.3:1～0.5:1。2.如权利要求1所述的微波作用下二氧化碳转化装置，其特征在于：转化室上腔体顶部的一氧化碳出气口直径与所述转化室上腔体直径之比为0.15:1～0.4:1。3.如权利要求1所述的微波作用下二氧化碳转化装置，其特征在于：布气结构包括布气母管和布气分管，布气分管与布气母管相连通，布气分管上设置布气孔。4.如权利要求3所述的微波作用下二氧化碳转化装置，其特征在于：还包括二氧化碳进气管，二氧化碳进气管位于转化室下腔体的外侧，与布气母管...
【专利技术属性】
技术研发人员：马永芬，
申请(专利权)人：山东绿满神州环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。