非热电弧等离子体气化液体燃料装置及提高气化效率方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及能源技术领域，公开了一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置及提高气化效率方法。所述非热电弧等离子体气化液体燃料装置包括旋转电弧炬和与所述旋转电弧炬相连接的重整反应腔，所述旋转电弧炬用于产生处理液体燃料的非热电弧等离子体，所述重整反应腔用于液体燃料的进料和重整。该装置结构简单，体积小，可实现长期稳定的运行。可实现长期稳定的运行。可实现长期稳定的运行。

Non thermal electric arc plasma gasification liquid fuel device and method of improving gasification efficiency

【技术实现步骤摘要】
非热电弧等离子体气化液体燃料装置及提高气化效率方法


[0001]本专利技术涉及能源
，具体地，涉及一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置及提高气化效率方法。

技术介绍

[0002]液体燃料，包括甲醇、乙醇、汽油、柴油等，是当今交通领域的主要动力来源，提高液体燃料利用效率有利于节能减排，而如何提高液体燃料利用效率一直是社会重点关注的问题。
[0003]内燃机是当今液体燃料的主要利用技术，其受卡诺循环的限制，燃料利用效率较低。燃料电池技术是一种将燃料中的化学能直接转化为电能的装置，其能量转化过程不受卡诺循环限制，具有较高的燃料利用效率。随着燃料电池技术的发展，将液态燃料气化为燃料电池可用的气体燃料进而进行发电的技术路线正得到社会越来越多的认可。
[0004]传统的液体燃料气化技术主要通过催化重整的方式，此技术已相对成熟但仍存在固有缺陷，如催化剂制备成本高、易失活等问题。而等离子体是物质第四态，具有高温度高化学活性的特点，拥有一定的催化能力，在生物质气化技术中得到研究和应用。现有等离子体气化装置结构复杂，气化效率低，难以保证气化过程可靠运行，难以实现小型化。
[0005]因此，急需要提供一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置及提高气化效率方法来解决上述技术难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置，该装置结构简单，体积小，可实现长期稳定的运行。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置，该装置包括旋转电弧炬和与旋转电弧炬相连接的重整反应腔，旋转电弧炬用于产生处理液体燃料的非热电弧等离子体，重整反应腔用于液体燃料的进料和重整。
[0008]优选地，旋转电弧炬包括阳极锥筒、阳极圆筒、特氟龙绝缘件、高压电极、接线柱和进气口；其中，
[0009]阳极锥筒焊接固定在阳极圆筒顶部并设置为与大地相连，特氟龙绝缘件设置在阳极圆筒内部，高压电极头部穿过特氟龙绝缘件并延伸至重整反应腔内，尾部与接线柱连接，接线柱连接高压电弧电源，用于产生旋转电弧；
[0010]阳极圆筒上靠近阳极锥筒的位置开设有进气口，进气口的圆截面与阳极圆筒的圆柱面垂直相切。
[0011]优选地，阳极锥筒的内表面为上端小、下端大的圆锥状，外表面为圆柱状，并且，外表面设有螺纹。
[0012]优选地，高压电极的头部为圆锥结构。
[0013]优选地，圆锥结构的头部至少伸入重整反应腔内2mm。
[0014]优选地，特氟龙绝缘件为圆筒状结构且与高压电极、阳极锥筒以及阳极圆筒同轴。
[0015]优选地，特氟龙绝缘件与阳极圆筒螺纹连接，高压电极的尾部通过螺帽压紧固定。
[0016]优选地，重整反应腔包括出气管、顶盖、外管、连接件和气液混合进口；其中，
[0017]外管尾部连接有连接件，连接件的内表面设有螺纹并与阳极锥筒螺纹连接，用于调节阳极锥筒顶端与出气管端面之间的距离；
[0018]顶盖为圆环状且设置在外管头部，出气管穿过顶盖上的圆孔插入外管内，顶盖分别与出气管和外管密封焊接；
[0019]气液混合进口位于外管上靠近顶盖的位置，并且，气液混合进口的内表面与外管的内表面垂直相切。
[0020]优选地，出气管与外管同轴且出气管的底端面距离外管底端面5
‑
30mm。
[0021]本专利技术第二方面提供了一种使用第一方面所述的非热电弧等离子体气化液体燃料装置来提高气化效率的方法，该方法包括将非热电弧等离子体气化液体燃料装置安装在变压吸附制氧装置上，变压吸附制氧装置的出气口与气液混合进口或进气口相连通。
[0022]根据上述技术方案，本专利技术将旋转电弧炬与重整反应腔相连接，利用旋转电弧炬产生处理液体燃料的非热电弧等离子体，利用重整反应腔进行液体燃料的进料和重整。这样，液体燃料在非平衡态等离子体高温、高能、高化学活性的环境中发生裂解和部分氧化重整，同时释放出热量，在重整反应腔中形成高温区域；裂解产物和部分氧化重整产物经过高温区域时发生二次裂解和二次重整，从而实现液体燃料高效气化。
[0023]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0025]图1是根据本专利技术提供的一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置的结构示意图。
[0026]附图标记说明
[0027]1‑
出气管
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
顶盖
[0028]3‑
外管
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
连接件
[0029]5‑
阳极锥筒
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
阳极圆筒
[0030]7‑
特氟龙绝缘件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
高压电极
[0031]9‑
接线柱
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
A
‑
气液混合进口
[0032]B
‑
进气口
具体实施方式
[0033]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0034]在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外、顶、底、头、尾”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
[0035]参见图1，本专利技术提供一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置，该装置包括旋转电弧炬和与旋转电弧炬相连接的重整反应腔，旋转电弧炬用于产生处理液体燃料的非热电弧等离子体，重整反应腔用于液体燃料的进料和重整。
[0036]通过上述技术方案，将旋转电弧炬与重整反应腔相连接，利用旋转电弧炬产生处理液体燃料的非热电弧等离子体，利用重整反应腔进行液体燃料的进料和重整。这样，液体燃料在非平衡态等离子体高温、高能、高化学活性的环境中发生裂解和部分氧化重整，同时释放出热量，在重整反应腔中形成高温区域；裂解产物和部分氧化重整产物经过高温区域时发生二次裂解和二次重整，从而实现液体燃料高效气化。
[0037]在本实施方式中，旋转电弧炬包括阳极锥筒5、阳极圆筒6、特氟龙绝缘件7、高压电极8、接线柱9和进气口B；其中，
[0038]阳极锥筒5焊接固定在阳极圆筒6顶部并设置为与大地相连，特氟龙绝缘件7设置在阳极圆筒6内部，高压电极8头部穿过特氟龙绝缘件7并延伸至重整反应腔内，尾部与接线柱9连接，接线柱9连接高压电弧电源，用于产生旋转电弧；
[0039]阳极圆筒6上靠近阳极锥筒5的位置开设有进气口B，进气口B的圆截面与阳极圆筒6的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非热电弧等离子体气化液体燃料装置，其特征在于，所述装置包括旋转电弧炬和与所述旋转电弧炬相连接的重整反应腔，所述旋转电弧炬用于产生处理液体燃料的非热电弧等离子体，所述重整反应腔用于液体燃料的进料和重整。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转电弧炬包括阳极锥筒(5)、阳极圆筒(6)、特氟龙绝缘件(7)、高压电极(8)、接线柱(9)和进气口(B)；其中，所述阳极锥筒(5)焊接固定在所述阳极圆筒(6)顶部并设置为与大地相连，所述特氟龙绝缘件(7)设置在所述阳极圆筒(6)内部，所述高压电极(8)头部穿过所述特氟龙绝缘件(7)并延伸至所述重整反应腔内，尾部与所述接线柱(9)连接，所述接线柱(9)连接高压电弧电源，用于产生旋转电弧；所述阳极圆筒(6)上靠近所述阳极锥筒(5)的位置开设有所述进气口(B)，所述进气口(B)的圆截面与所述阳极圆筒(6)的圆柱面垂直相切。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述阳极锥筒(5)的内表面为上端小、下端大的圆锥状，外表面为圆柱状，并且，外表面设有螺纹。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述高压电极(8)的头部为圆锥结构。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述圆锥结构的头部至少伸入所述重整反应腔内2mm。6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述特氟龙绝缘件(7)为圆筒状结构且与所述高压电极(8)、所述阳极锥筒(5)以及所述阳极圆筒(6)同轴。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭起家，李锐，郭萌，贺兆昌，俞畅，查放，
申请(专利权)人：安徽华东光电技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：