1.一种甲烷‑二氧化碳等离子体催化重整装置,其特征在于:包括:依次连接的微波电源、微波防回流装置、转换波导、三销钉调配器、环形波导,环形波导内部形成微波谐振腔,微波谐振腔内填充有催化剂;
大气压等离子体射流装置,包括内电极、外电极和石英玻璃管,外电极为筒状,石英玻璃管套装于外电极内,内电极为柱状,内电极设置于外电极的中心轴线上;
交流电源的正极和负极分别与内电极和外电极连接;
二氧化碳源和甲烷源,与大气压等离子射流装置的进气端连接;
大气压等离子射流装置的出气端与所述微波谐振腔的进口连通;
所述催化重整装置还包括气体分析仪,气体分析仪与微波谐振腔的出口连通,用于分析经过催化重整后的气体成分;
所述催化重整装置还包括计算机和单片机,计算机分别与气体分析仪和单片机连接,单片机与第一流量计和第二流量计连接。
2.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述微波防回流装置包括环形器和水负载,环形器的进口端和出口端分别与微波电源和三销钉调配器连接,环形器为三端口器件,下端通过法兰和水负载相连接。
3.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述环形波导的直径为15‑25cm,轴向长度为13‑17cm。
4.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述环形波导的内壁设置有6个狭缝和1个大缝,6个狭缝平行于环形波导的轴向均布于环形波导的周向,大缝位于模式转换器与环形波导交接口的对面;
所述狭缝的长为8‑12cm,宽为0.8‑1.2cm,大缝的长为8‑12cm,宽为4‑6cm。
5.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述大气压等离子体射流装置中的内电极的直径为2‑4mm,外电极的内径为3‑5cm,石英玻璃管的壁厚为1.5‑2.5mm。
6.根据权利要求1所述的催化重整装置,其特征在于:所述内电极的长度为9‑11cm,外电极的长度为0.5‑1mm。
7.一种基于权利要求1‑6任一项所述的甲烷‑二氧化碳等离子体催化重整装置的催化重整方法,其特征在于:包括如下步骤:甲烷和二氧化碳的混合气体在大气压等离子体射流装置中放电,产生大气压甲烷‑二氧化碳等离子体射流;
产生的大气压甲烷‑二氧化碳等离子体射流进入微波谐振腔内部,在微波放电和催化剂的协同作用下,实现甲烷‑二氧化碳等离子体的催化重整。
8.根据权利要求7所述的催化重整方法,其特征在于:甲烷和二氧化碳的体积比为1‑
1.5:1。
9.根据权利要求7所述的催化重整方法,其特征在于:所述催化剂为Ni‑MgO/γ‑Al2O3催化剂。
10.根据权利要求7所述的催化重整方法,其特征在于:甲烷‑二氧化碳等离子体催化重整的温度为400‑700K。