[實(shí)用新型]一種制備高熱值燃?xì)獾膶?shí)施設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420508474.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN204162674U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱光華;劉力生;王文杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱光華;劉力生;王文杰
• 主分類號(hào): C10L3/00
• 分類號(hào): C10L3/00
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 盧新

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種制備氣體燃料的實(shí)施設(shè)備，尤其是涉及一種利用電解水產(chǎn)生質(zhì)子水合物和氫氧根離子的混合物，再與烴烷進(jìn)行重整后產(chǎn)生的高熱值燃?xì)獾脑O(shè)備。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國的耗油量呈逐年攀升態(tài)勢(shì)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國年耗油量已超過4.5億噸。巨大的燃油消耗不僅對(duì)日益枯竭的石油能源形成巨大壓力，同時(shí)燃油消耗所產(chǎn)生的浮炭、碳?xì)浠衔?HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)、二氧化硫(SO₂)等是環(huán)境污染的根源，嚴(yán)重影響著人們的生活質(zhì)量和生命健康。

基于節(jié)能和環(huán)保等多方面的要求，許多國家都在積極研究改善燃油燃燒的新技術(shù)，并投入大量人力物力探尋新型替代能源，其中研究最多的是通過在燃油中加入各種化學(xué)物質(zhì)以提高燃油品質(zhì)，使其燃燒充分，減少尾氣排放，但效果并不理想，無法達(dá)到根治目的；世界各國關(guān)注和開發(fā)最主要的可再生能源是氫能，目前全球每年實(shí)際使用氫氣量已接近億噸。一次性化石能源的快速減少和造成環(huán)境的嚴(yán)重污染，使原料豐富和清潔環(huán)保的氫能越來越受到重視。

目前，氫的生產(chǎn)制備方法主要有①由化石能源資源制氫；②生物質(zhì)制氫和微生物制氫；③水分解制氫等，但因高額的成本和復(fù)雜的技術(shù)要求限制了氫能源的廣泛應(yīng)用，以電分解水制氫為例：可以用電能將水直接裂解為氫和氧，當(dāng)安裝了正負(fù)極的電解槽通入低壓直流電時(shí)，正極上就會(huì)產(chǎn)生氧氣，負(fù)極上會(huì)產(chǎn)生氫氣，且純水中加入適量的NaCl、KOH等電解質(zhì)時(shí)，在理想狀態(tài)下以1.47V的電壓通過電解質(zhì)水溶液，水分解成氫和氧的效率可達(dá)90％以上，但生產(chǎn)1kg的氫氣約需要50～58KWH的電能，可見利用電解水制氫的成本比較高，從經(jīng)濟(jì)角度考慮與其他燃料相比沒有成本優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，由于氫氣是一種極易揮發(fā)、燃燒、爆炸的物質(zhì)，不安全因素也是限制其應(yīng)用的主要問題，實(shí)驗(yàn)表明，①在空氣中氫氣的燃燒極限很寬，按體積比氫氣含量達(dá)到4％～70％就可燃燒，與汽油的燃燒極限1.3％～7.6％相比要寬的多；②點(diǎn)燃?xì)錃庾钚∧芰恐恍枰?.005mcal，?而且氫氣燃燒時(shí)的火焰沒有顏色不易發(fā)現(xiàn)；③高壓氫氣和低溫液態(tài)氫很容易泄露，對(duì)儲(chǔ)存要求較高。

由此可見，氫能在低成本生產(chǎn)、安全儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)方面目前還存在諸多問題，但氫能具有突出的優(yōu)點(diǎn)：一是清潔環(huán)保；二是生產(chǎn)原料廣泛，可以擺脫對(duì)于石化能源的依賴，所以，如何安全高效的制備、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用氫能已成為世界各國技術(shù)人員急待攻關(guān)的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種制備高熱值燃?xì)獾膶?shí)施設(shè)備，制備的高熱值燃?xì)饩哂邪踩煽俊⑶鍧嵀h(huán)保、熱值高的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型制備高熱值燃?xì)獾膶?shí)施設(shè)備，包括控制系統(tǒng)、水離子電解系統(tǒng)、碳?xì)浠现卣到y(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用于對(duì)時(shí)間、壓力、溫度、物料供給進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行自動(dòng)管理，水離子電解系統(tǒng)與碳?xì)浠现卣到y(tǒng)連通。

水離子電解系統(tǒng)包括水離子電解裝置、氣液分離裝置、過濾裝置、熱交換裝置、壓力平衡分配裝置；水離子電解裝置設(shè)有進(jìn)料口、第一連通口和第二連通口，氣液分離裝置設(shè)有第三連通口、第四連通口和第五連通口，壓力平衡分配裝置設(shè)有第六連通口和出料口；水離子電解裝置與氣液分離裝置通過第一連通口和第三連通口使用管道連通，水離子電解裝置和氣液分離裝置分別通過第二連通口和第四連通口使用管道與過濾裝置連通，氣液分離裝置與壓力平衡分配裝置通過第五連通口和第六連通口使用管道連通，熱交換裝置與氣液分離裝置連通，出料口用于和碳?xì)浠现卣到y(tǒng)連通。

熱交換裝置用于與氣液分離裝置中的液體部分進(jìn)行熱交換，將液體溫度控制在-10°～+50°之間；氣液分離裝置中的液體經(jīng)過濾裝置除去雜質(zhì)后回流到水離子電解裝置繼續(xù)電離；氣態(tài)離子物被輸送到壓力平衡分配裝置，壓力平衡分配裝置對(duì)氣態(tài)離子物的氣體輸送壓、微量水分子分離等的參數(shù)進(jìn)行點(diǎn)檢，并將點(diǎn)檢合格的氣態(tài)離子物輸送到碳?xì)浠现卣到y(tǒng)。