[发明专利]直流电弧等离子体催化剂改性装置

说明书

本发明公开了一种直流电弧等离子体催化剂改性装置，包括等离子体发生器，所述等离子体发生器顶部连有反应腔，所述反应腔顶部连有腔盖；所述等离子体发生器上设有一级主进气口和用于输送冷却气和平衡气的二级进气口；所述反应腔包括顶端的反应腔顶部、中部的反应腔喉部及底端的反应腔底部，所述反应腔横断面从顶端和底端向中部逐渐缩小，所述反应腔喉部设有催化剂进料口，所述反应腔顶部连有测温机构；所述腔盖上设有出气口和改性催化剂出料口。该装置不易堵塞、能够实现催化剂的连续进料、长时间连续处理，并且能对处理温度及气流流速进行有效调控。

技术领域

本发明涉及催化剂处理设备，具体地指一种直流电弧等离子体催化剂改性装置。

背景技术

在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(固体催化剂也叫触媒)。据统计，约有90％以上的工业生产过程中，如：化工、石化、生化、环保等，都会用到催化剂。

催化剂的改性则是提高催化剂活性能有效路径，改性的目的是通过在制备过程中引入助剂改变催化剂的某一物化性质，进而促进其性能的发挥。等离子改性工艺是利用具有一定能量分布的电子、离子和中性粒子的等离子体与材料表面撞击，将能量传递给材料表面的分子和原子，产生一系列物理和化学过程，一些粒子还会注入到材料表面引起碰撞、散射、激发、重排、异构、缺陷、晶化及非晶化，从而改变材料的表面性能，赋予基体材料本身所不具备的特殊的力学、物理或化学性能。

目前，等离子体催化剂改性工艺中，采用直流电弧放电的等离子体改性装置因为结构简单、适用性强、造价便宜等逐渐受到关注。然而目前使用的直流电弧等离子体催化剂改性装置封闭的结构，一方面很容易造成催化剂在出气端的堵塞，从而限制了直流电弧等离子体改性时间；另一方面也只能采取间断停机换催化剂填料的方法进行物料更换，降低了改性的效率和安全性的同时也增加了成本；与此同时，现有的直流电弧等离子体装置中，等离子体反应气也是载气，气体种类和流量流速的改变不仅会改变等离子体性状，还会会影响电弧状态进而整个等离子体发生装置的工作条件，而稳定电弧运行条件下难以解决的温度问题，使得直流电弧放电的等离子体改性技术在对催化剂表面进行处理的同时，也会造成催化剂部分物化性质发生改变。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种直流电弧等离子体催化剂改性装置，该装置不易堵塞、能够实现催化剂的连续进料、长时间连续处理，并且能对处理温度及气流流速进行有效调控。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种直流电弧等离子体催化剂改性装置，包括等离子体发生器，所述等离子体发生器顶部连有反应腔，所述反应腔顶部连有腔盖；所述等离子体发生器上设有一级主进气口和用于输送冷却气和平衡气的二级进气口；所述反应腔包括顶端的反应腔顶部、中部的反应腔喉部及底端的反应腔底部，所述反应腔横断面从顶端和底端向中部逐渐缩小，所述反应腔喉部设有催化剂进料口，所述反应腔顶部连有测温机构；所述腔盖上设有出气口和改性催化剂出料口。