专利名称：一种等离子体对撞流反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种等离子体反应装置，尤其涉及ー种利用等离子体高温射流对煤粉加温加速后对撞，来增强其混合和传热的等离子体对撞流反应装置。
背景技术：
等离子体裂解煤制こ炔技术，是借助等离子体温度高、反应活性好和煤与こ炔接近的碳氢比特性，将煤粉直接喷入温度在3500°C到上万度高温等离子体中，煤粉发生极快的爆裂，释放出煤中的挥发份，加上高温等离子体也和固体碳作用一起生成大量的碳氢裂解气，在几千度高温下很迅速达到化学平衡，形成以こ炔、氢气为主的裂解气，热等离子体裂解煤制こ炔过程是在极端条件下操作的反应过程，超高温和毫秒级接触时间，煤粉与高温等离子体混合和传热是实现煤粉反应的关键所在，这就对等离子体煤制こ炔的反应装置设计有ー个非常高的要求，通常等离子体煤制こ炔反应装置是下行式，等离子体炬在最顶 端，等离子体炬下面依次连接着混合器和反应器，等离子体炬产生等离子体射流向下喷射，煤粉以一定的速度由混合器与等离子体射流垂直方向射入，与等离子体混合和反应，由于等离子体射流刚性强，速度高，能量集中，导致煤粉与之混合和反应较为困难，直接影响反应的效率，在种装置规模扩大后，这种现象尤为突出。为了解决这ー问题，我们采用对撞流的方式，对撞流概念自上个世纪70年代由Elperin提出以来，其基本思想两股或多股流体相向流动和对撞，从而产生ー个湍动的区域，以其强化过称的传热、传质现象，采用对撞流概念在物料的干燥和混合等化工生产中取得了较好的效果。
发明内容本实用新型的目的在于解决煤粉在高温的等离子体射流中停留时间短，煤粉颗粒得不到充分加热这ー问题，进而提供一种将煤粉喷入等离子体炬产生的等离子体高温射流中，煤粉由等离子体高温射流加热和加速后，与之相同的射流对撞，来強化煤粉与高温等离子体射流混合和传热，增强煤粉反应的装置。实现上述目的的解决方案是一种等离子体对撞流反应装置，包括等离子炬、反应器、连接件、进粉管、混合器，由两组或两组以上等离子体炬和混合器同轴相向安装在反应器外壁上，井根据反应器装置能量需求情況，反应器顶部可安装等离子体炬或不安装。所述的等离子体对撞流反应装置，煤粉由混合器送入与等离子体射流混合后，喷射入反应器中与之相同的射流对撞，在反应器中心区域形成对撞流湍动区，能使煤粉充分混合并加热。所述的等离子体对撞流反应装置，等离子体炬功率和混合器的送粉量都相同，以保证在反应器中心区域产生的对撞流湍动区稳定。所述的等离子体对撞流反应装置，安装反应器顶部等离子体炬功率与反应器外壁上的等离子体炬功率可以相同，也可不同，即功率与所热解的物料性质，数量匹配。[0009]所述的等离子体对撞流反应装置，可用于等离子煤裂解，也可用于金属冶炼、物料改性、等离子喷涂等。本发明的优点与效果是I、利用对撞流強化了煤粉与高温流体混合和传热，大幅提高了煤粉的反应效率。2、采用两组或多组相向对撞，避免了煤粉与壁面的撞击而损失能量，避免高温流体对壁面烧蚀,有利于能量利用和设备寿命延长。3、采用对撞流的反应装置，可以避免由于规模扩大而产生的放大效应，且结构简
单可靠。
图I为本实用新型实施例I的主视图。图2为图本实用新型实施例I的俯视图。图3为本实用新型实施例2的主视图。附图标号说明1-等离子炬2-反应器3-连接件4-进粉管5-混合器。
具体实施方式
实施例I參见附图I和附图2，两组等离子体炬I、混合器5同轴相向的安装在反应器2圆周上，反应器2顶部也安装一台等离子体炬I用于加温的反应装置，将煤粉由混合器5喷入等离子体炬产生的高温射流，由这样的四股夹带煤粉颗粒的等离子高温射流相互对撞，顶部等离子炬I产生的等离子射流也与夹带煤粉颗粒的高温射流相撞，来強化煤粉与高温等离子体混合和传热。实施例2參见附图3，本装置的实施例2与实施例I不同之处在于，反应器2的顶部未安装等离子炬，即反应器2顶部不产生等离子体射流。实施例3实施例3与实施例1、2的不同之处在于在反应器2的同一平面的周边均布三台等离子体炬I、混合器5。实施例4实施例4与实施例1、2、3的不同之处在于，反应器2的周边均布两层等离子炬I、混合器5，上层和下层的等离子体炬数量是3台和4台。
权利要求1.一种等离子体对撞流反应装置，包括等离子炬、反应器、连接件、进粉管、混合器，其特征在于由两组或两组以上等离子体炬和混合器，同轴相向安装在反应器外壁上，反应器顶部可安装等离子体炬或不安装。
2.根据权利要求I所述的ー种等离子体对撞流反应装置，其特征在于安装反应器顶部等离子体炬功率与反应器外壁上等离子体炬功率可以相同，也可不同。
专利摘要本实用新型涉及一种等离子体对撞流反应装置，尤其涉及一种利用等离子体高温射流对煤粉进行加温加速后对撞，增强其混合和传热的反应装置。本装置采用由两组或两组以上等离子体炬1和混合器3，同轴相向安装在反应器2外壁上，工作时，煤粉6由混合器3送入离子体炬产生的夹带煤粉颗粒的等离子高温射流5中，经加热和加速后在反应器中心区域与之相同的等离子射流4对撞，形成对撞流湍动区，强化煤粉和高温射流混合和传热。
文档编号C07C4/02GK202606146SQ20122014735
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者黄峥嵘, 熊新阳, 刘军, 李永宏, 李自兵, 徐勇, 幕龙, 唐复兴, 周延红, 唐彬, 阳小东, 万振国, 池建忠 申请人:新疆天业(集团)有限公司