滑动弧等离子体反应器和重整改质的方法以及系统和方法
技术特征:
1.一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述进样口与所述刚玉圆盘一体成型,所述进样口的外径为15-17mm,所述进样口自所述刚玉圆盘的圆心沿所述第一方向延伸的长度为42-51mm。
3.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述盖部还具有放置于所述非重叠区的绝缘隔离环,所述绝缘隔离环为空心圆柱状,所述绝缘隔离环的周壁包围所述进样口、所述刀片电极安装孔和所述扫气口,所述绝缘隔离环的外径为96-98mm,所述绝缘隔离环的内径为94-96mm。
4.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述刀片电极安装孔的圆心距所述刚玉圆盘的圆心的距离为30-35mm,所述扫气口与两个刀片电极安装孔的连线构成直角或锐角三角形。
5.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述不锈钢压片、第一聚四氟压片、刚玉圆盘、第二聚四氟压片和第一组不锈钢法兰分别具有6-8个螺栓安装孔,每个螺栓安装孔的直径为5-7mm。
6.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述进样喷嘴为不锈钢材质,所述进样喷嘴的直径为1-4mm,所述进样喷嘴的总长度为17-20cm。
7.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述进样喷嘴通过第三不锈钢法兰和密封圈与所述进样口密封连接,所述进样口能够安装直径为1-4mm的所述进样喷嘴。
8.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,沿所述第一方向,两个所述刀片电极均具有接线柱区、延伸区和刀片区,所述接线柱区与所述刀片电极安装孔之间螺纹连接,所述延伸区位于所述盖部和所述罩体部内,所述刀片区位于所述罩体部内。
9.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述罩体部为石英玻璃材质,所述出口部、所述进样喷嘴和所述刀片电极为不锈钢材质。
10.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述罩体部的壁厚为2-3mm,所述罩体部的内径为78-80mm。
11.如权利要求8所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,两个刀片电极的刀片区之间的最短距离为2-5mm,沿所述第一方向,每个刀片电极的刀片区与所述进样喷嘴的最短距离为2-4cm。
12.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述进样口能够与雾化喷嘴或者气体喷嘴密封连接。
13.如权利要求1所述的一种滑动弧等离子体反应器,其特征在于,所述出口部为沿所述第一方向开口变小的漏斗状。
14.一种利用如权利要求1-13中任一项所述的一种滑动弧等离子体反应器进行重整改质的方法,其特征在于,包括以下步骤:
15.如权利要求14所述的重整改质的方法,其特征在于,所述样品为液态时,将所述进样喷嘴更换为雾化喷嘴再从进样口通入样品。
16.如权利要求14所述的重整改质的方法,其特征在于,根据样品的种类和/或流量,对进样喷嘴的直径、两个刀片电极的刀片区之间的最短距离、每个刀片电极的刀片区与进样喷嘴沿第一方向的最短距离、刀片区的形状和大小以及罩体部的容积中的至少一者进行调整。
17.一种重整改质的系统,其特征在于,包括如权利要求1-13中任一项所述的滑动弧等离子体反应器,还包括气体供给模块、液体供给模块、高频高压交流电源模块、冷凝模块以及分析和后处理模块,所述气体供给模块用于向所述滑动弧等离子体反应器通入气体,所述液体供给模块用于向所述滑动弧等离子体反应器通入液体,所述高频高压交流电源模块用于向所述滑动弧等离子体反应器供电并对所述滑动弧等离子体反应器内部放电状况进行监测,所述冷凝模块用于对反应产物降温,所述分析和后处理模块用于对反应产物进行分析并对尾气进行处理,所述系统用于对气态待重整样品或液态待重整样品进行重整改质,所述气态待重整样品与所述液态待重整样品为一种或多种。
18.如权利要求17所述的一种重整改质的系统,其特征在于,所述系统还包括高速摄像机和/或光纤光谱仪,用于在重整改质时对所述滑动等离子体反应器内部拍照和/或采集光谱信息。
19.一种利用如权利要求17所述的重整改质的系统进行重整改质的方法,其特征在于,包括如下步骤:
技术总结
本发明公开了一种滑动弧等离子体反应器,包括沿第一方向依次设置且可拆卸的盖部、罩体部、出口部。盖部包括沿第一方向依次设置的不锈钢压片、第一聚四氟压片、刚玉圆盘和第二聚四氟压片,刚玉圆盘与压片具有重叠区和非重叠区,非重叠区包括从刚玉圆盘的圆心沿第一方向延伸的空心圆柱状进样口、两个相对于进样口对称分布的刀片电极安装孔和一个扫气口,扫气口与两个刀片电极安装孔的连线构成三角形,还具有位置相互对应的螺栓安装孔。进样喷嘴与进样口可拆卸连接,刀片电极可拆卸地安装于刀片电极安装孔。通过调整罩体部、进样喷嘴、刀片电极使反应器用于各类样品或各种状态样品的反应。本发明还公开了利用反应器重整改质的方法以及系统和方法。
技术研发人员:朱磊,范业增,高展,黄震
受保护的技术使用者:上海交通大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:朱磊,范业增,高展,黄震
技术所有人:上海交通大学
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