利用三维旋转滑动弧等离子体进行重整改质的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用三维旋转滑动弧等离子体进行重整改质的系统，包括气体供给模块、液体供给模块、旋转滑动弧等离子体反应器、高频高压交流电源模块、冷凝模块以及分析和后处理模块，其中，旋转滑动弧等离子体反应器包括主体部、多个旋流进气孔、液体进样口、雾化喷嘴、产物出口部、高压内电极、低压外电极。系统用于对气态和/或液态待重整样品进行重整改质，气态待重整样品与液态待重整样品为一种或多种。该系统可以针对不同状态的反应物，液态反应物直接进入反应器内，不需要进行预热汽化，减少了系统的复杂程度以及能耗，反应器上的雾化喷嘴可以根据反应需求进行替换，确保反应的高效进行。本发明专利技术还公开了利用该系统重整改质的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能源领域，特别涉及一种利用三维旋转滑动弧等离子体进行重整改质的系统和方法。

技术介绍

1、氢气作为一种理想的能源载体，由于其高能量密度和环保特性，被广泛认为是未来清洁能源的重要组成部分。氢气可以作为一种初始反应物，在动力机械和燃料电池等能源装置中发挥作用。然而，氢气的储存和运输相对困难，因此，将其他形式的燃料(如天然气、生物质气、液态燃料等)在原位转化为氢气，即燃料重整技术，成为了一个重要的研究方向。

2、传统的燃料重整技术通常需要较高的起始温度来启动化学反应，这导致系统响应速度慢，且能效较低。此外，这些技术往往依赖于催化剂来促进重整反应，而催化剂容易因积碳而失活，需要定期再生或更换，增加了运营成本和维护复杂性。

3、等离子体燃料重整改质技术提供了一种新的解决方案。等离子体是一种部分或完全电离的气体，其中包含高能电子、离子、自由基和激发态分子等活性物种。这些活性物种能够降低化学反应的能垒，使得在较低的温度下就能进行燃料重整反应，从而提高了能效和响应速度。

4、滑动弧等离子体技术是一种特殊的等离子体应用形式，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用三维旋转滑动弧等离子体进行重整改质的系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋流进气孔为6个，6个所述旋流进气孔在所述顶面沿圆周方向均匀分布，其中，每个所述旋流进气孔穿透所述顶面形成位于所述顶面的孔口以及孔通道，所述孔口的孔口中心与所述顶面的顶面中心的距离为1-1.5cm，所述孔通道自所述孔口沿第一方向延伸，所述第一方向在所述顶面的投影为第二方向，每个所述旋流进气孔的所述第一方向与所述顶面的夹角为45°，每个所述旋流进气孔的所述第二方向与其相邻的所述旋流进气孔的所述第二方向的夹角为60°。

3.如权利要求1所述的系统，其特...

【技术特征摘要】

1.一种利用三维旋转滑动弧等离子体进行重整改质的系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋流进气孔为6个，6个所述旋流进气孔在所述顶面沿圆周方向均匀分布，其中，每个所述旋流进气孔穿透所述顶面形成位于所述顶面的孔口以及孔通道，所述孔口的孔口中心与所述顶面的顶面中心的距离为1-1.5cm，所述孔通道自所述孔口沿第一方向延伸，所述第一方向在所述顶面的投影为第二方向，每个所述旋流进气孔的所述第一方向与所述顶面的夹角为45°，每个所述旋流进气孔的所述第二方向与其相邻的所述旋流进气孔的所述第二方向的夹角为60°。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液体进样口为多个，每个所述液体进样口中均设有螺纹连接的所述雾化喷嘴，每个所述雾化喷嘴可以各自独立地打开或关闭。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述液体进样口为四个，四个所述液体进样口沿所述外周壁的圆周方向等距离分布，所述液体进样口与所述底部开口的距离为2-2.5cm。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述雾化喷嘴的喷嘴直径为0.01-0.05cm。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旋转滑动弧等离子体反应器由不锈钢材料制成，所述主体部的内径...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，范业增，高展，黄震，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：