[发明专利]一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法

权利要求书

1.一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，反应器壳体是用绝缘材料制成的同轴套管结构，外筒（3）与中筒（4）的上方和下方均封口，形成夹套（6），夹套（6）中是用作控温和接地电极的循环液体，中筒（4）与内筒（5）封口并固定在绝缘材料上，内筒（5）的上方不封口，其上方筒壁固定在绝缘材料上，内筒（5）内设有中心电极（1），其伸出绝缘材料的部分与交流升压变压器的高电压端连接，在外筒（3）与中筒（4）环隙的下部固定一根金属电流导出线，其一端深入夹套（6）与液体接地电极接触，另一端伸出外筒（3）与接地线（9）连接，中心电极（1）和接地线（9）的材质为铂、铑、钯、金、铜、钨、铁以及含镍和钛的不锈钢；外筒（3）侧壁下端设有循环液体进口（7），外筒（3）侧壁上端设有循环液体出口（2），在中筒（4）下端伸出外筒（3）的侧壁上设有原料气进口（8），在中筒（4）的下端设有排出口（10），反应物在中筒（4）与内筒（5）所构成的筒状环隙空间内进行放电反应，中筒（4）的内壁与内筒（5）的外壁既是反应器壳体，又是放电的阻挡介质；外筒（3）、中筒（4）和内筒（5）均由绝缘材料制成，绝缘材料为氧化物玻璃、刚玉、陶瓷和石英。

2.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，所述的中心电极（1）的直径与中筒（4）内径之比为1:20-1:1.5。

3.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，反应器为线-筒式电极结构或筒-筒式电极结构。

4.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，所述的接地线（9）的直径与中心电极（1）的直径比为1:1-5:1。

5.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，所述的原料气进口（8）位于中筒（4）的侧壁下端，使得放电区域的气体形成逆向涡流。

6.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，所述的原料气进口（8）的进气方式为周向进气，保证进气以螺旋模式，沿轴向逆向旋流通过放电区域，增加气体在放电区域的停留时间，产生的硫被及时离心分离出来，促进分解反应正向进行。

7.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，可通过调节夹套（6）内循环液体的温度，控制放电区和筒壁的温度，使产生的硫熔化，沿筒壁流下，离开放电区，保证放电持续稳定进行。

8.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，夹套（6）内液体的温度可在放电过程中一直保持在119℃-444℃之间；或在放电初始阶段保持室温，当壁面上附着的硫严重影响放电时，将其温度提高到119℃-444℃之间，待壁面上的硫熔化离开后再将循环液体温度恢复到室温，如此反复进行。

9.根据权利要求1所述的一种硫化氢持续稳定分解制取氢气的装置和方法，其特征在于，夹套（6）内作为接地电极的液体为盐溶液、碱溶液和离子液体的一种。