[发明专利]一种转化甲醇的装置和方法

摘要

本发明属于等离子体合成化学领域，涉及一种转化甲醇的装置和方法。甲醇液体在换热器内受热蒸发为蒸汽，蒸汽输送到线-筒式电极结构、针-板式电极结构、管板-式电极结构或板-板式电极结构的介质阻挡放电反应器；反应器的壳体绝缘，反应器的阻挡介质采用惰性材料制成。反应器工作时，设定外加高压电源放电电压、放电频率取、反应温度、反应压力、反应物停留时间，载气取氧气、氮气、氢气、氩气、氦气、水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷中的一种或二种以上混合。本发明甲醇可通过煤制合成气得到，用等离子体制备乙二醇属于一步法合成，不用催化剂，环保，选择性高。

主权项

一种转化甲醇的装置，其特征在于等离子体反应器采用线‑筒式电极结构、针‑板式电极结构、管板‑式电极结构或板‑板式电极结构的介质阻挡放电反应器；具体结构如下：其中线‑筒式反应器的高压极和接地极分别为处于反应器壳体内的金属丝和环绕在外筒壁上的金属片、金属网或金属丝；两极间距是指位于轴线的中心金属线状电极外壁与筒状接地电极内壁之间的距离，电极间距0.3‑20mm；线筒式反应器包括两种：一种是反应器壁做阻挡介质的单介质阻挡线筒式反应器；另一种是反应器壁做第一阻挡介质并在两极间插入第二阻挡介质的双介质阻挡线筒式反应器；反应器外筒上端设甲醇和载气进口，甲醇在放电区间内的停留时间取3.0×10‑4‑60s；针‑板式反应器的电极分别是一个带有金属针阵列的金属板和一个金属平板；两金属板水平地固定在反应器壳体内，极间距为金属针下端点到金属平板之间的垂直距离；两极之间设阻挡介质板，阻挡介质板与两极的距离任意调节；在反应器壁上开设反应物和产物的进出口；管‑板式反应器的电极分别是一个金属管和一个金属板；金属板水平地固定在反应器壳体内，金属管垂直对准水平金属板的中心，金属管下端点到金属板之间的垂直距离为极间距；两极之间设阻挡介质板，阻挡介质板与两极的距离任意调节；反应物和载气从放电金属管进入或固定电极的反应器上端进料口进入，下端设反应产物出口；板‑板式反应器的高压极和接地电极分别为两个金属板；将两个金属板平行地固定在反应器的壳体内，两板间的垂直距离为极间距，高压极和接地极之间设阻挡介质板，阻挡介质板与两极的距离任意调节；阻挡介质设单层或多层；在反应器壁上开设反应物和产物的进出口；以上三种带有板式电极的反应器的极间距取0.2‑40mm；上述四种反应器的壳体绝缘；上述阻挡介质用不能和醇、载气的等离子体、醇化产物发生化学反应的绝缘材料制成，阻挡介质的总厚度取0.3‑10mm。