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公开(公告)号：CN117619302A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311694031.7
申请日：2023-12-08
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供一种乙炔的制备方法、电弧等离子体反应装置。所述制备方法包括：将气体携带碳粉送入等离子体反应器的电弧等离子体炬中，电弧加热以使得所述碳粉气化形成碳蒸汽射流；向等离子体反应器输入反应气体，使得所述反应气体和所述碳蒸汽射流混合、并裂解反应得到乙炔，所述反应气体包括氢气或氢气与含烃类化合物的混合物。本发明将碳粉在等离子体炬内气化形成碳蒸汽射流，再与含烃类混合物混合，能够提高二者混合速度和混合均匀性，从而提高乙炔收率，且相较电石法，能耗少、污染小。
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公开(公告)号：CN104451762A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410787386.5
申请日：2014-12-17
Applicant: 中国科学技术大学先进技术研究院
Abstract: 本发明提出了一种电弧热解煤粉制乙炔装置，包括反应容器和至少一个反应单元，反应容器内具有反应腔，反应单元包括至少一个第一煤粉喷嘴、至少一对第二煤粉喷嘴和至少一组直流电弧的电极对，煤粉在气流的输送下经第一和第二煤粉喷嘴进入反应腔中流动形成第一和第二煤粉气体混合区，第一煤粉混合区存在一个与煤粉流动方向平行的对称面，依所述对称面第二煤粉混合区位于第一煤粉混合区两侧，依所述对称面位于第一煤粉混合区两侧的电极对之间的电弧的弧柱沿煤粉流动方向延伸，弧柱受煤粉气体混合物约束和控制形成稳定的位形结构，大部分弧柱位于煤粉气体混合区。本发明的电弧热解煤粉制乙炔装置，具有煤粉加热高效、能量效率高、反应器容量可任意增大等优点。
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公开(公告)号：CN104355961A
公开(公告)日：2015-02-18
申请号：CN201410513077.9
申请日：2014-09-29
Applicant: 中国科学技术大学先进技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种等离子体热解煤制乙炔反应器，在反应器上安装多个等离子体发生器和多个煤粉输入喷嘴，等离子体发生器产生的高温电离气体与煤粉输入喷嘴喷出的煤粉在反应器内部混合形成煤粉气体混合反应物，在反应器壁上位于煤粉输入喷嘴下方安装多个固体粉末喷嘴，多个固体粉末喷嘴喷出的固体粉末在反应器内壁形成流动的固体粉末隔离层，流动的固体粉末隔离层围成热解反应通道，并且，流动的固体粉末隔离层的轴向流动方向与煤粉气体混合反应物的流动方向一致。本发明中，所述等离子体热解煤制乙炔反应器，减少了热能损耗，提高了反应效率并提高了乙炔收率，完全解决反应器壁结焦问题，并且可以保护反应器壁不被烧损。
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公开(公告)号：CN115032029B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202210958935.5
申请日：2022-08-11
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供一种探究等离子体合成纳米材料生长演化的实验装置，包括等离子体发生器、反应器，取样机构用于采集不同生长演化阶段的纳米材料，取样机构包括若干个沿远离等离子体发生器方向依次连通设置在反应器法向的取样通道以及能够经取样通道伸入反应器内部以采集不同生长演化阶段纳米材料的收集组件。本发明利用收集组件依次经取样通道进入反应器内部对不同生长阶段的纳米材料进行采集，并放入透射电子显微镜观察，可直接的在线检测获得反应过程中不同生长阶段的产物，以直接获得纳米材料生长演化过程的证据，本发明利用等离子体发生器与取样机构联用，实现在线取样，可直接证明纳米材料的生长演化过程，而不是由结果推测纳米材料的形成过程。
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公开(公告)号：CN104355961B
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201410513077.9
申请日：2014-09-29
Applicant: 中国科学技术大学先进技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种等离子体热解煤制乙炔反应器，在反应器上安装多个等离子体发生器和多个煤粉输入喷嘴，等离子体发生器产生的高温电离气体与煤粉输入喷嘴喷出的煤粉在反应器内部混合形成煤粉气体混合反应物，在反应器壁上位于煤粉输入喷嘴下方安装多个固体粉末喷嘴，多个固体粉末喷嘴喷出的固体粉末在反应器内壁形成流动的固体粉末隔离层，流动的固体粉末隔离层围成热解反应通道，并且，流动的固体粉末隔离层的轴向流动方向与煤粉气体混合反应物的流动方向一致。本发明中，所述等离子体热解煤制乙炔反应器，减少了热能损耗，提高了反应效率并提高了乙炔收率，完全解决反应器壁结焦问题，并且可以保护反应器壁不被烧损。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104451762B
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201410787386.5
申请日：2014-12-17
Applicant: 中国科学技术大学先进技术研究院
Abstract: 本发明提出了一种电弧热解煤粉制乙炔装置，包括反应容器和至少一个反应单元，反应容器内具有反应腔，反应单元包括至少一个第一煤粉喷嘴、至少一对第二煤粉喷嘴和至少一组直流电弧的电极对，煤粉在气流的输送下经第一和第二煤粉喷嘴进入反应腔中流动形成第一和第二煤粉气体混合区，第一煤粉混合区存在一个与煤粉流动方向平行的对称面，依所述对称面第二煤粉混合区位于第一煤粉混合区两侧，依所述对称面位于第一煤粉混合区两侧的电极对之间的电弧的弧柱沿煤粉流动方向延伸，弧柱受煤粉气体混合物约束和控制形成稳定的位形结构，大部分弧柱位于煤粉气体混合区。本发明的电弧热解煤粉制乙炔装置，具有煤粉加热高效、能量效率高、反应器容量可任意增大等优点。
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公开(公告)号：CN103533732A
公开(公告)日：2014-01-22
申请号：CN201310479767.2
申请日：2013-10-14
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供一种高通量平面光源产生的装置及方法，该装置的电极由一圆筒状阳极和一同轴布置的圆形棒状阴极组成，所述阳极圆筒一端封闭，另一端为石英透射窗气封；位于阴极发射端面附近的阳极圆筒壁面开有高温气体流出孔缝；在其两侧阳极圆筒壁面开有冷气体流入孔缝；阳极圆筒内充高压惰性气体；对阳极圆筒内施加轴向磁场；在阳极圆筒与阴极之间施加直流恒流电源，在阴极发射端面与阳极圆筒内壁面之间引燃电弧。该产生方法是通过磁场驱动电弧旋转和气体流动组织，控制电弧等离子体位形、阴极弧根和阳极弧根位形，将等离子体位形由短弧氙灯“钟罩形”变为“圆盘形”；本发明限制等离子体在轴向上的扩张，提高径向电流密度，增强发光功率和发光效率。
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公开(公告)号：CN116622416A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310522434.7
申请日：2023-05-10
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: C10J3/72
Abstract: 本发明提供一种基于电弧等离子体炬产生高温煤气的方法，其包括以下步骤：从电弧等离子体炬的不同入口分别送入含碳粉末和至少一种载能工质；由载气携带含碳粉末周向均匀地进入电弧等离子体炬中的电弧通道；至少一种载能工质进入电弧等离子体炬后，穿过电弧通道壁上的流体通路而进入电弧通道中；在电弧通道中引发电弧而产生等离子体；载能工质和含碳粉末一起被等离子体加热，然后一起从电弧等离子体炬的喷嘴喷出。本发明采用载能工质对电弧通道壁进行发散冷却、蒸发冷却或管道壁附近吸热化学反应，直接吸收了等离子体的辐射和对流对管道壁的传热，大大提高了等离子体炬的热效率，且抑制含碳粉末气化物质在等离子体炬电弧通道管壁结焦。
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公开(公告)号：CN115032029A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210958935.5
申请日：2022-08-11
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供一种探究等离子体合成纳米材料生长演化的实验装置，包括等离子体发生器、反应器，取样机构用于采集不同生长演化阶段的纳米材料，取样机构包括若干个沿远离等离子体发生器方向依次连通设置在反应器法向的取样通道以及能够经取样通道伸入反应器内部以采集不同生长演化阶段纳米材料的收集组件。本发明利用收集组件依次经取样通道进入反应器内部对不同生长阶段的纳米材料进行采集，并放入透射电子显微镜观察，可直接的在线检测获得反应过程中不同生长阶段的产物，以直接获得纳米材料生长演化过程的证据，本发明利用等离子体发生器与取样机构联用，实现在线取样，可直接证明纳米材料的生长演化过程，而不是由结果推测纳米材料的形成过程。
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公开(公告)号：CN105682334B
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201610082996.4
申请日：2016-02-03
Applicant: 中国科学技术大学先进技术研究院
IPC: H05H1/34
Abstract: 本发明提出了一种电弧等离子体反应器装置，所述反应器的内部设有反应内腔；在所述反应器的一端安装至少一个原料喷嘴，另一端设为产物出口；在靠近原料喷嘴一端的反应器上设有n支电弧等离子体炬，所述n支电弧等离子体炬与反应内腔联通；n≥3，所述n支电弧等离子体炬同向旋转布置在反应内腔的同一横截面上，且每支电弧等离子体炬的中心轴线与反应内腔的中心轴线之间的夹角为α，所述n支电弧等离子体炬的中心轴线在反应内腔的横截面上投影后在反应内腔的横截面上存在一个公共切圆，所述公共切圆位于所述反应内腔内。所述反应器装置能使电弧等离子体与反应物料快速混合均匀，并提高反应区温度的均匀性。
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