[實用新型]一種基于Fe₂O₃-NiO混合物制取氫氣并分離CO₂的裝置無效

申請號：	201120095916.1	申請日：	2011-04-02
公開（公告）號：	CN202099045U	公開（公告）日：	2012-01-04
發明（設計）人：	向文國;陳時熠;王東	申請（專利權）人：	東南大學
主分類號：	C01B3/02	分類號：	C01B3/02;C01B3/10;C01B3/06;C01B31/20
代理公司：	南京天翼專利代理有限責任公司 32112	代理人：	湯志武
地址：	211189 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于 fe sub nio 混合物制取氫氣分離 co 裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種利用燃料制取氫氣的裝置，特別是涉及一種基于Fe₂O₃-NiO混合物制取氫氣并分離CO₂的裝置。?

背景技術

能源高效清潔利用是實現能源的可持續發展策略之一。氫作為清潔能源，在能量的轉化過程中，伴隨產物為水，可真正實現污染物零排放。氫可以直接燃燒發電、供熱，或者通過燃料電池轉化為電能。隨著全球“石油安全”、“溫室效應”以及“環境保護”問題日益嚴峻，為了減小對石油的依存度，加強二氧化碳的捕集和封存，減小溫室氣體對環境的影響，在未來的可持續能源系統中，氫有望成為重要的能源載體。但遺憾的是自然界中的氫大多是以化合態存在，作為二次能源必須由其它一次能源諸如天然氣、煤炭、生物質等含碳一次能源轉換而獲得。我國是一個以煤炭為主的能源消耗大國，在能源的選擇上，以煤為主的化石燃料仍將扮演著非常重要的角色。化石能源向氫能轉化的過程中會排放出大量的CO₂，由此引起的溫室效應對生態環境造成嚴重的破壞。由于以化石燃料為基礎的氫生產過程排放的CO₂的量相當巨大，氫作為環境友好的清潔能源的優點將會消失。因此，在化石燃料制氫過程中，有效分離并捕集CO₂成為實現化石燃料清潔制氫的關鍵之一。?

發明內容

本發明提供了一種基于Fe₂O₃-NiO混合物制取氫氣并分離CO₂的裝置，本發明在利用燃料制取氫氣的同時能有效分離CO₂，具有減少溫室氣體排放的優點。?

本發明的裝置技術方案如下：?

一種用于上述Fe₂O₃-NiO混合物制取氫氣并分離CO₂的裝置，由水蒸氣反應器流化床、燃料反應器與空氣反應器流化床組成；水蒸氣反應器流化床由水蒸氣反應器底室、水蒸氣反應器過渡段以及水蒸氣反應器提升管組成；水蒸氣反應器提升管通過水蒸氣反應器過渡段與水蒸氣反應器底室相連，水蒸氣反應器提升管的上端連接有氫氣旋風分離器，氫氣旋風分離器通過第一下料管與第三溢流槽相?連，第三溢流槽與空氣反應器流化床連接；空氣反應器流化床由空氣反應器底室、空氣反應器過渡段、空氣反應器提升管、空氣旋風分離器及第二下料管組成，空氣反應器底室通過空氣反應器過渡段與空氣反應器提升管相連，空氣反應器提升管的頂端與空氣旋風分離器相連，所述的第三溢流槽與空氣反應器流化床中的空氣反應器底室連接，空氣旋風分離器通過第二下料管以及第二溢流槽與燃料反應器連接；燃料反應器由燃料反應器主體、燃料反應器過渡段、燃料反應器底室以及第一溢流槽組成，燃料反應器主體通過燃料反應器過渡段與燃料反應器底室相連，燃料反應器底室與第一溢流槽相連，第一溢流槽與水蒸氣反應器底室相連，所述空氣旋風分離器通過第二下料管以及第二溢流槽與燃料反應器的燃料反應器主體的頂端連接。?

與現有技術相比，本發明具有如下優點：?

(1)在了解本發明裝置之前，首先涉及到Fe₂O₃和NiO的還原過程：?

Fe₂O₃的還原次序為：?

Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe????高于570℃?

Fe₂O₃→FeO→Fe???????????低于570℃?

NiO的還原次序僅為：?

NiO→Ni?

Fe₂O₃轉化為Fe₃O₄的過程如下：?

3Fe₂O₃+H₂→2Fe₃O₄+H₂O?

3Fe₂O₃+CO→2Fe₃O₄+CO₂

12Fe₂O₃+CH₄→8Fe₃O₄+CO₂+2H₂

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