[发明专利]碳转换器、其操作方法与用于产生CO或合成气体的装置

权利要求书

1.一种碳转换器(1)，其特征在于，包括：

至少一雾剂转换器入口(3)，用于包括第一气体及含碳粒子的雾剂，其中所述第一气体为氢气；

至少一转换器气体入口(5)，用于第二气体，所述至少一转换器气体入口(5)连接至所述第二气体的源，所述第二气体包括H₂O或含有CO₂的废气；

至少两个转换器出口(7、9)；

至少两个转换器腔室(10)，各自包括至少一过滤器(13)，所述至少一过滤器(13)用以自所述雾剂过滤所述含碳粒子；

至少一改向器件(16、17)，用以交替地将所述至少两个转换器腔室(10)的一小部分

a)与至少一所述至少一雾剂转换器入口(3)连接或

b)与至少一所述至少一转换器气体入口(5)连接；以及

至少一排放器件(18)，用以交替地将所述至少两个转换器腔室(10)的一小部分与所述转换器出口(7、9)中的至少一个连接，且

其中所述至少一雾剂转换器入口(3)连接至至少一碳氢化合物转换器(60)，所述至少一碳氢化合物转换器(60)适于以等离子体操作，且用以将含有碳氢化合物的流体分解为包括碳粒子和氢气的雾剂。

2.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述过滤器(13)为耐热网状过滤器或陶瓷过滤器。

3.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)包括作为所述过滤器(13)的多孔陶瓷基底及陶瓷壳。

4.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)并排地配置，以利于自一个所述转换器腔室(10a)至邻近的所述转换器腔室(10b)的传热。

5.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)是管状形状、平行地延伸且并排地配置成管束，且其中所述管状形状具有圆柱形、三角形、矩形或六边形横截面。

6.根据权利要求4或5所述的碳转换器(1)，其中间隙(47)形成于所述转换器腔室(10)之间，且其中所述间隙(47)与允许流体通过所述间隙(47)的入口及出口连接。

7.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述改向器件(16、17)包括至少一雾剂改向器件(16)及至少一气体改向器件(17)。

8.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)中的每一个包括至少一转换器腔室入口(11、12)，其中所述至少两个转换器腔室(10)的所述转换器腔室入口(11)的至少一小部分位于圆圈(27)上，且其中至少一所述至少一改向器件(16、17)包括可旋转导引元件(23)，所述可旋转导引元件(23)用以将所述雾剂转换器入口与位于所述圆圈(27)上的所述转换器腔室入口(11)中的至少一个连接。

9.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)中的每一个包括至少一转换器腔室出口(14、15)，其中所述排放器件(18)包括阀总成，所述阀总成具有用于每一所述转换器腔室(10)的至少一阀(43、45)，其中所述转换器出口(7、9)包括第一转换器出口(7)和第二转换器出口(9)，且所述阀总成用以交替地将所述转换器腔室出口(14、15)中的至少一个与

a)所述第一转换器出口(7)连接或

b)与所述第二转换器出口(9)连接。

10.一种用于产生CO或合成气体的装置(58)，其中所述合成气体为CO与H₂的混合物，其特征在于，包括：

以等离子体操作的至少一碳氢化合物转换器(60)，所述碳氢化合物转换器(60)具有外部壳体(62)且用以将含碳氢化合物的流体分解成碳及氢气；以及

根据权利要求1至9中任一项所述的至少一碳转换器(1)；

其中所述碳转换器(1)设置为邻近于所述碳氢化合物转换器(60)的所述外部壳体(62)，以便利于自所述碳氢化合物转换器(60)至所述碳转换器(1)的传热。