一种低温等离子体协同催化剂制甲醇的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低温等离子体协同催化剂制甲醇的装置及方法。使用低温等离子体产生放电，在等离子体反应器内活化H2和CO2，提高热催化反应速率并降低能耗；在低温等离子体外侧通冷凝水，来提高反应的转化率和选择性。将低温等离子体处理后的气体送入到热催化反应器中，热催化反应器内设有隔板，从而在热催化反应器内的局部位置形成回流，在隔板内外装有多个催化剂外床层，可在不同位置填充不同种类的固体催化剂，本发明专利技术使得CO2制甲醇反应能够在常压下进行，降低能耗，利用低温等离子体阵列对原料气进行活化，提高了热催化反应速率，并降低了热催化的能耗；使用多层催化剂外床层结构，控制了反应路径和产物，提高了甲醇产量。提高了甲醇产量。提高了甲醇产量。

【技术实现步骤摘要】
一种低温等离子体协同催化剂制甲醇的装置及方法


[0001]本专利技术涉及甲醇制备
，特别涉及一种低温等离子体协同催化剂制甲醇的装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于化石燃料的大量燃烧和森林植被的大肆砍伐，地球大气中的CO2含量迅速上升，大气CO2含量的上升会引起全球变暖、海平面上升、病虫害增加、酸雨等一系列生态环境问题。将CO2通过化工利用或生物利用等方式，将其转化为燃料或高附加值化学品，是实现我国双碳目标的重要途径。甲醇作为一种最基本的有机化工原料，在传统化工领域应用广泛，在新兴替代能源领域有着广阔的应用前景。将CO2通过热催化、电催化、光催化、等离子体催化等方式加H2转化为甲醇，并以可再生能源供能，是储氢储能、减少碳排放的重要举措，已受到广泛的关注和研究。在众多CO2催化转化的方式中，热催化凭借其流程简单、技术成熟等特点，已在全球多地投入工程使用。CO2热催化制甲醇的反应通常在高压条件下进行，但是这会造成大量的能量消耗。目前工业CO2加氢制甲醇通常使用铜基催化剂，但是该催化剂在常压下的CO2转化率较低，且容易发生逆水煤气反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温等离子体协同催化剂制甲醇的装置，其特征在于：该装置包括低温等离子体反应器(5)，第一循环水泵(8)，热催化反应器(10)，隔板(12)，催化剂外床层(13)，催化剂内床层(14)；所述低温等离子体反应器(5)用于活化氢气和CO2，活化后的气体通入热催化反应器(10)；所述低温等离子体反应器(5)的外侧包含冷凝水，冷凝水由第一循环水泵(8)来提供；所述热催化反应器(10)内部包含圆柱形的隔板(12)，气体进口在隔板(12)内部，气体出口在隔板(12)外侧，气体从热催化反应器(10)底端进入到隔板(12)内的空间，到达热催化反应器(10)顶端后从隔板(12)外的底端气体出口流出，气体在在隔板(12)外的局部位置形成回流；热催化反应器(10)的隔板(12)外侧固定有若干个催化剂外床层(13)，内侧固定有若干个催化剂内床层(14)；每个催化剂外床层(13)和催化剂内床层(14)上填充相同种类或不同种类的催化剂，用于控制各段催化剂外床层(13)的反应路径和产物；通入非热力学平衡氢活性粒子还原催化剂外床层(13)上的催化剂后，再通入非热力学平衡碳氧活性粒子，制得甲醇。2.根据权利要求1所述的低温等离子体协同催化剂制甲醇的装置，其特征在于：所述低温等离子体反应器(5)内安装有低温等离子体电极，所述低温等离子体反应器(5)外层有循环冷凝水。3.根据权利要求1所述的低温等离子体协同催化剂制甲醇的装置，其特征在于：所述热催化反应器(10)的气体进口管路和出口管路缠有加热带。4.一种低温等离子体协同催化剂制甲醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：测量载体的饱和吸水量；将载体放在玻璃皿中，逐滴加入去离子水，直到刚好完全覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟雲濠，吴昂键，吕嘉葆，曾志豪，钱宇昊，刘科众，田佳璐，郑羽萤，何依静，顾懿晶，孔圣凡，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：