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微波等离子体裂解

微波等离子体裂解:开发配备等离子体过滤器的热解气等离子体裂解装置技术 | 用于气体电离的反应器

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生物质气化过程中产生的热解气,目前被视为一种能源气体来源,可替代昂贵的天然气,用于化学合成,也可作为热能生产的燃料。当今,现代热解气裂解装置的主要任务,是以尽可能经济的方式把粗燃气转化为环境友好的燃料。

热解气的直接利用因其组分中含有芳香族物质而变得复杂。有鉴于此,开发高效而又经济的热解气裂解工艺就显得尤为重要。

热解气裂解工艺将使粗燃气能够按照现代环保要求,制备成供采暖锅炉和热水锅炉使用的燃气,或用作燃气发电站的燃料。

目前特别有前景的,是对热解气中的长链分子和焦油进行等离子体分解(裂解)的方法。

本技术课题的内容,是开发采用微波等离子体过滤器的热解气等离子体裂解装置技术。其中一项重要任务,是对热解气进行裂解,把树脂状物质(树脂、焦油、芳香族分子)转化为气态,从而提高燃气的能量价值。

未经净化的热解气/气化气热值(Potere calorifico)较低,而且这种脏气体对发电机组(用于后续发电)有害,因为脏气体会导致发电机频繁维修或更换!因此,借助微波等离子体系统,我们可以净化燃气,从而提高其燃烧比热值(Potere calorifico)

等离子体过滤器——用于烟气电离与热分解的反应器

开发“等离子体过滤器”需要给予特别关注:这是一种特殊的反应器,其中的等离子体工作气体实际上就是合成气,合成气经电离后形成高温场(1500 °C~4000 °C),能有效分解各种复杂化合物(Resine, catrami, molecole aromatici etc.)。

我们的技术以微波等离子体的基本特性为基础:从分解的角度看,这些特性使微波等离子体能够非常有效地作用于多种含碳物质,包括气态物质。采用微波等离子体可以获得约 2500 °C 的平均工作温度。在这一条件下,反应器内不同物质的升温速率为 100 至 1000 °C/s。在高温作用的同时,微波等离子体在反应器容积内强烈的电离作用,使含碳物质的复杂分子彻底分解为最简单的分子和离子,从而使微波等离子体物质分解法能够实现 99%~99.5% 的碳转化率。这是处理排放烟气最重要的条件——烟气中的含碳组分可达 40%,其化学合成的潜在能量为 105-107 J/cm3;在一定条件下,采用微波等离子体裂解方法从这类气体中所能获得的能量,甚至可以超过能量生产本身。

因此,采用“等离子体过滤器”设备、以微波等离子体分解方式净化烟气,对各类发电企业、加工企业和工业部门而言都显得非常有效。

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