[发明专利]一种用于微波等离子体重整器的点火进气装置

说明书

技术领域

本发明涉本发明涉及微波电磁感应技术，特别涉及一种利用反射销兼做进气口的微波等离子体重整器点火进气装置。

背景技术

微波等离子体重整器是利用微波激发混合气体产生等离子体，通过等离子体促使混合气体发生重整反应，产生富氢气体，具有反应产量高、无需催化剂等优点。在进行重整反应时，首先需要较大的电场强度击穿混合气体产生少数初始电荷，初始电荷在微波电场中获取能量继续电离中性气体，中性气体的电离速度大于电荷的复合速度才能产生等离子体。而一旦混合气体点火成功产生等离子体，只需要较低的微波功率就可以维持等离子体状态，使得等离子重整反应持续进行。

传统等离子体一般利用电极间的直流和交流高压放电进行点火，利用这种点火方式需要单独的高压电源和控制电路，而且还需要在微波电场中设置点火电极，微波电场中的点火电极一方面会影响重整器中微波电场的分布，另一方面微波电场腐蚀点火电极污染反应气体。专利CN204436674U提出了一种反射销式车载微波重整器等离子点火装置，在重整器反应腔中设置反射销进行点火。该专利的好处是不需要设置单独的高压点火电路，只在在反应腔中利用反射销压缩微波电场进行点火。但是同样存在微波电场腐蚀反射销污染反应气体问题。

微波等离子重整器中重整反应发生在反应腔中的石英管中，为了提高反应产量石英管的直径一般选取较大。而石英管需要在反应腔腔体表面设置进气和出气端口，这就需要在反应腔腔体上开设较大的进气出口和排气出口，在反应腔腔体上开设的端口对反应腔腔体壁电流影响很大，不光增加了设计难度还对反应腔内微波分布产生较大的影响。

基于以上问题，本发明在反射销式点火方式的基础上提出改进。把混合气体的进出气端口集成在反射销上，这样一方面完全避免了气体管路进出反应腔带来的腔体开孔机衍生问题，令一方面还可以有效利用混合气体对反射销放电尖端进行降温，提高了反射销的使用寿命和整个重整器的可靠性。

发明内容

本发明设计开发了一种用于微波等离子体重整器的新型点火进气装置，混合气体的进出气端口集成在反射销上，完全避免了气体管路进出反应腔带来的腔体开孔机衍生问题。

本发明还有一个目的是有效利用混合气体对反射销放电尖端进行降温，提高了反射销的使用寿命和整个反应过程的可靠性。

本发明提供的技术方案为：

一种用于微波等离子体重整器的新型点火进气装置，其特征在于，包括：

反应腔，其为圆环形柱体；

微波功率管，其深入所述反应腔内部，所述微波功率管能够向所述反应腔内发射微波；

微波等离子体反应管，其设置在所述反应腔中心位置；以及

点火进气反射销，其与所述微波等离子体反应管连通，所述点火进气反射销能够在微波电磁场作用下产生放电从而将所述微波等离子体反应管中的混合燃气击穿，包括：

第一反射销椎管，其为金属空心圆柱管，其一端焊接有放电椎；

第二反射销椎管，其为金属空心圆柱管，其一端焊接有放电椎，所述第二反射销椎管与所述第一反射销椎管具有放电锥的一端相对设置；

进气端口，其设置在所述点火进气反射销的一端，用于导入混合气体，并将其通过所述点火进气反射销送入所述微波等离子体反应管内；

排气端口，其设置在所述点火进气反映销的侧壁上，所述排气端口与外界空气连通。

优选的是，所述微波等离子体反应管为石英管、陶瓷管或纤维管。

优选的是，所述微波等离子体反应管为非导通圆环形管路或非导通的螺旋形管路。

优选的是，所述第一反射销椎管和第二反射销椎管材质为铜、金、银和铂中的一种。

优选的是，所述第一反射销椎管和第二反射销椎管直径相同，直径为10mm-15mm。

优选的是，所述第一反射销椎管和第二反射销椎管内壁镀有耐腐蚀材料。

优选的是，还包括调整螺栓，其设置在所述反射销椎管外部，用于调节所述第一反射销锥管和所述第二反射销椎管的间距。

一种用于微波等离子体重整器的新型点火进气装置，包括：

反应腔，其为圆环形柱体；

微波功率管，其深入所述反应腔内部，所述微波功率管能够向所述反应腔内发射微波；

微波等离子体反应管，其设置在所述反应腔中心位置；以及

点火进气反射销，其与所述微波等离子体反应管连通，所述点火进气反射销能够在微波电磁场作用下产生放电从而将所述微波等离子体反应管中的混合燃气击穿，包括：

第一反射销椎管，其为金属空心圆柱管，