【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及化学转化领域，更具体地涉及一种等温反应器，用于使用介质阻挡放电(dbd)等离子体技术使气态形式的分子试剂化学转化为气态或液态形式的分子产物，如果需要，所述反应器可以使用催化剂，从而能够通过等离子体催化实现化学转化。
技术介绍
1、工业气体化学合成技术使用热多相催化。这些技术需要高的气体压力和温度来促进催化剂活化，改变热力学平衡并保证有吸引力的转化率。这些技术涉及的催化体积很大，生产量与催化剂体积之比为每小时几千，需要大型反应器。在放热或吸热反应的情况下，这些反应器中的温度控制是决定性的，使控制这种反应器更加复杂并增加生产成本。此外，多相催化需要良好的气体质量，这意味着在反应器的上游需要纯化装置。使用这种设备导致高生产成本。
2、已经进行了许多项目以开发消除上述温度问题的冷等离子体化学合成技术：在这些技术中，介质阻挡放电(dbd)，特别是与多相催化剂(等离子体催化)结合，已经证明特别有前景。
3、已经试验了各种实验反应器，但它们的易用性已经证明不适用于工业用途。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的一个目的特别是提出一种在工业规模上进行dbd等离子体催化的方案。
2、本专利技术的目的通过一种用于特别是通过等离子体催化的介质阻挡放电反应器的壳体实现，包括固定的支撑元件和多个dbd单元，dbd单元适于在不拆卸这些支撑元件的情况下安装在所述支撑元件上。
3、因此，这些可拆卸的单元可以毫不费力地安装在壳体中：这意味着它们可以在壳体
4、当需要维护时，简单地将单元从壳体移除，就可以轻松地对每个单元进行操作，而无需任何复杂的拆卸操作。
5、因此，该壳体完全适用于工业环境中的反应器。
6、根据本专利技术单独或组合考虑的其他任选特征：
7、-所述壳体包括两块设置有能够接收所述dbd单元的孔的板、试剂流体进口、产品流体出口以及传热流体进口和出口，所述支撑构件包括两块设置有能够可拆卸地接收所述dbd单元的孔的板：反应器的这种非常简单的设计使反应器操作中涉及的各种流体能够自由流动；
8、-所述进口和出口布置成允许所述试剂/产品流体和所述传热流体在基本上和分别平行于和垂直于所述dbd单元的轴线的方向上流动：这种布置使dbd单元和传热流体之间能够进行最佳热交换，无论化学反应是放热的(从dbd单元到传热流体的热传递)还是吸热的(从传热流体到dbd单元的热传递)；
9、-所述壳体在传热流体循环室中包括挡板，挡板与所述dbd单元相隔的距离基本上等于所述dbd单元彼此相隔的距离：这样的布置确保传热流体的速度和压力场在反应器内基本上均匀地分布；
10、-所述壳体包括试剂流体进口供料器、产品流体出口供料器，这些供料器设置有用于连接到所述dbd单元的构件，这些供料器形成用于支撑所述dbd单元的所述构件，还设置电加热所述dbd单元的构件：具有电加热的该实施例适于吸热化学反应，即需要热量输入的那些；
11、-所述电加热构件包括包围每个dbd单元的加热套管；
12、-所述支撑构件形成所述dbd单元的电源接地：通过这种方式，只需将单元放置在支撑构件中，dbd单元就可以连接到壳体的电接地，而无需任何电线。
13、本专利技术还涉及一种用于以上所述壳体的可拆卸的dbd单元，包括：
14、-导电导热管，
15、-导电元件，通过绝缘介电材料制造的上塞保持在所述管内，
16、-与所述导电元件电连接的等离子体产生电极，
17、-封闭所述管的另一端的下塞，
18、-用于循环试剂流体和产品流体的通道，分别通向所述单元的上部和下部，以及
19、-至少一个由介电材料制造的管状元件，围绕所述导电元件和所述等离子体产生电极和/或抵靠所述导电导热管的内壁布置。
20、这些特征导致具有特别简单的设计的dbd单元，其可以容易地安装在上述壳体上和从上述壳体拆卸。
21、根据该反应单元单独或组合考虑的其他任选特征：
22、-该单元包括导电支撑件和连接到所述导电导热管的下塞，能够以可拆卸的方式与形成所述dbd单元的电源接地的支撑构件协作；
23、-所述等离子体产生电极的直径大于所述导电元件的直径，并且选自包括圆柱体、金属丝刷、弹簧、沉积在所述至少一个由介电材料制造的管状元件内的金属导电层的组：因此，这种等离子体产生电极可以非常容易地且低成本地由常用元件生产；
24、-该单元装载有催化剂，所述催化剂布置在所述导电导热管内，与所述等离子体产生电极相对，并且通过布置在所述上塞和下塞之间的两部分介电保持材料保持在该管内的适当位置，所述催化剂和所述介电材料具有允许待处理的试剂流体循环的孔隙或管道：这样的布置很容易将催化剂保持在导电导热管内，也很容易更换催化剂。
25、本专利技术还涉及根据以上所述的反应器，包括至少一个配备根据以上所述的可拆卸的dbd单元的壳体：dbd单元平行地安装在其中的这种反应器能够处理大流量的试剂流体，这使得其特别适合在工业环境中使用。
26、该反应器的可拆卸的dbd单元优选通过共同的等离子体产生电源互连。
27、本专利技术还涉及这种反应器用于进行化学反应的用途，化学反应选自包括以下的组：
28、[表1]
29、
30、
31、
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1.特别是通过等离子体催化的介质阻挡放电反应器的壳体，包括固定的支撑元件(31、33；67、69)和多个DBD单元(C1、C2、C3……)，所述DBD单元适于在不拆卸这些支撑元件的情况下安装在所述支撑元件(31、33；67、69)上。
2.根据权利要求1所述的壳体(B)，其包括试剂流体进口(45)、产品流体出口(47)以及传热流体进口(49)和出口(51)，所述支撑构件包括两块板(31、33)，所述两块板设有能够可移除地接收所述DBD单元(C1、C2、C3……)的孔(35、37)。
3.根据权利要求2所述的壳体(B)，其中所述进口(45、49)和出口(47、51)设置成允许所述试剂/产品流体和所述传热流体在基本上且分别平行和垂直于所述DBD单元(C1、C2、C3……)的轴线的方向(Fr、Fc)上流动。
4.根据权利要求2或3所述的壳体(B)，其中所述壳体(B)在传热流体循环隔室中包括挡板(57)，所述挡板(57)布置成与所述DBD单元(C1、C2、C3……)相隔的距离基本上等于所述DBD单元(C1、C2、C3……)彼此相隔的距离。
6.根据权利要求5所述的壳体(B)，其中所述电加热构件包括包围每个DBD单元(C1、C2、C3……)的加热套管(75)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的壳体(B)，其中所述支撑构件(31、33；67、69)形成所述DBD单元(C1、C2、C3……)的电源接地。
8.用于权利要求2至7中任一项所述的壳体的可拆卸的DBD单元(C)，其包括：
9.根据权利要求8所述的用于权利要求7所述的壳体的DBD单元(C)，其包括与所述导电导热管(15)连接的导电支撑件(13)和下塞(11)，能够以可拆卸的方式与形成所述DBD单元(C1、C2、C3……)的电源接地的支撑构件(31、33；67、69)协作。
10.根据权利要求8或9所述的DBD单元(C)，其中所述等离子体产生电极(5)的直径大于所述导电元件(1)的直径，并且选自包括圆柱体、金属丝刷、弹簧、沉积在所述至少一个由介电材料制造的管状元件(7)内的金属导电层的组。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的可拆卸的DBD单元(C)，其装载有催化剂(21)，所述催化剂布置在所述导电导热管(15)内，与所述等离子体产生电极(5)相对，并且通过布置在所述上塞(9)和下塞(11)之间的两部分介电保持材料(19、25)保持在该管内的适当位置，所述催化剂(21)和所述介电材料具有允许待处理的试剂流体循环的孔隙或管道。
12.反应器，其包括至少一个权利要求2至7中任一项所述的壳体(B)，所述壳体(B)配备有权利要求8至11中任一项所述的可拆卸的DBD单元(C1、C2、C3……)。
13.根据权利要求12所述的反应器，其中所述可拆卸的DBD单元(C1、C2、C3……)通过等离子体产生电源(38)互连。
14.权利要求12或13所述的反应器用于进行化学反应的用途，所述化学反应选自包括以下的组：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.特别是通过等离子体催化的介质阻挡放电反应器的壳体，包括固定的支撑元件(31、33；67、69)和多个dbd单元(c1、c2、c3……)，所述dbd单元适于在不拆卸这些支撑元件的情况下安装在所述支撑元件(31、33；67、69)上。
2.根据权利要求1所述的壳体(b)，其包括试剂流体进口(45)、产品流体出口(47)以及传热流体进口(49)和出口(51)，所述支撑构件包括两块板(31、33)，所述两块板设有能够可移除地接收所述dbd单元(c1、c2、c3……)的孔(35、37)。
3.根据权利要求2所述的壳体(b)，其中所述进口(45、49)和出口(47、51)设置成允许所述试剂/产品流体和所述传热流体在基本上且分别平行和垂直于所述dbd单元(c1、c2、c3……)的轴线的方向(fr、fc)上流动。
4.根据权利要求2或3所述的壳体(b)，其中所述壳体(b)在传热流体循环隔室中包括挡板(57)，所述挡板(57)布置成与所述dbd单元(c1、c2、c3……)相隔的距离基本上等于所述dbd单元(c1、c2、c3……)彼此相隔的距离。
5.根据权利要求1所述的壳体(b)，其包括试剂流体进口供料器(67)、产品流体出口供料器(69)，这些供料器设有用于与所述dbd单元(c1、c2、c3……)连接的构件，这些供料器(67、69)形成用于支撑所述dbd单元的构件，还设置有电加热所述dbd单元的构件(75)。
6.根据权利要求5所述的壳体(b)，其中所述电加热构件包括包围每个dbd单元(c1、c2、c3……)的加热套管(75)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的壳体(b)...
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