[发明专利]一种电热催化反应器

权利要求书

1.一种电热催化反应器，其特征在于，包括：

沿气体流动方向依次设置的第一反应室、至少一个第二反应室和至少一个第三反应室，所述第一反应室、第二反应室和第三反应室中分设有电预热元件、第一电热催化元件和第二电热催化元件；

多个温度传感器，分设在所述第一反应室、第二反应室和第三反应室中；

信号连接的电源和温度控制器，所述电源分别与所述电预热元件、第一电热催化元件和第二电热催化元件电连接，所述温度控制器分别与多个温度传感器信号连接，以接收所述温度传感器发送的相应反应室内的温度信号，并控制所述电源对所述电预热元件、第一电热催化元件和第二电热催化元件的各自电加热功率，以对反应器内的温度分布进行协同调节。

2.根据权利要求1所述的电热催化反应器，其特征在于，多个所述温度传感器包括设于所述第一反应室出口的第一温度传感器、设于所述第二反应室出口的第二温度传感器和设于所述第三反应室出口的第三温度传感器，以及设于所述第三反应室进口的第四温度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的电热催化反应器，其特征在于，所述电预热元件、第一电热催化元件和第二电热催化元件均具有允许气体流通的孔道结构。

4.根据权利要求3所述的电热催化反应器，其特征在于，所述第一电热催化元件和第二电热催化元件还包括负载在所述孔道结构上的催化剂。

5.根据权利要求4所述的电热催化反应器，其特征在于，所述孔道结构由泡沫材料、蜂窝材料或纤维材料中的任一种制成。

6.根据权利要求1－5任一项所述的电热催化反应器，其特征在于，还包括设于电热催化反应器外侧的散热结构，所述散热结构与所述电源电连接。

7.根据权利要求1－6中任一项所述的电热催化反应器，其特征在于，所述第一反应室和第二反应室、第二反应室和第三反应室之间均通过连接结构连接，所述连接结构包括一对法兰和设于一对所述法兰之间的密封件。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电热催化反应器，其特征在于，还包括包覆在所述第一反应室、第二反应室和第三反应室外的保温结构，所述第二反应室内的反应温度高于所述第三反应室内的反应温度。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的电热催化反应器进行催化反应的方法，其特征在于，包括以下步骤：

反应气依次经第一反应室中的电预热元件、至少一个第二反应室中的第一电热催化元件和至少一个第三反应室中的第二电热催化元件加热，发生催化反应；

其中，当第二反应室中的温度达到第二反应温度时，电预热元件停止加热，第一电热催化元件和第二电热催化元件开始加热；

当第二反应室出口的温度低于第一预定值或第三反应室出口的温度低于第二预定值时，增加第一电热催化元件或第二电热催化元件的电流直至达到相应的反应温度；反之，当第二反应室出口的温度高于第三预定值或第三反应室出口的温度高于第四预定值时，减小第一电热催化元件或第二电热催化元件的电流直至达到相应的反应温度。

10.根据权利要求9所述的利用电热催化反应器进行催化反应的方法，其特征在于，还包括当第二反应室出口的温度高于第三预定值或第三反应室出口的温度高于第四预定值时，通过散热结构对反应器内的气体降温，直至达到相应的反应温度。