[發(fā)明專利]一種粉煤灰制備汽車氫燃料的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811644263.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109807156A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程禮華;劉曉艷;項(xiàng)勇;劉浩林;劉翰林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中喜（寧夏）新材料有限公司
• 主分類號(hào): B09B3/00
• 分類號(hào): B09B3/00;B09B5/00;C10L3/00;C09C1/54;C01B3/12;C01B33/025;C01B32/963;C01B32/942;C30B29/06;C22B7/00;C22B13/02
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 梁永昌

本發(fā)明屬于制備氫燃料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉煤灰制汽車氫燃料的方法。主要包括粉煤灰島、煤矸石島、濕磨島、蒸汽烘干島、熔融分離島、電弧制硅島、電弧制鋁島、電弧制電石島、乙炔裂解島、一氧化碳交通化島、制氫島、二氧化碳循環(huán)制氫島和遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控中心等。本發(fā)明顯著優(yōu)點(diǎn)：一是解決了粉煤灰和煤矸石資源高效循環(huán)利用問(wèn)題。二是為氫燃料汽車找到了破解低成本制氫的世界難題，使制氫成本降低80％以上，設(shè)備投資節(jié)約70％。三是多聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)鋁合金、工業(yè)硅、電石、乙炔黑和礦熱棉等高附加值產(chǎn)品，生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制備氫燃料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉煤灰制汽車氫燃料的方法。

背景技術(shù)

氫燃料汽車，是當(dāng)前和未來(lái)新能源汽車發(fā)展的大趨勢(shì)，而影響氫燃料汽車發(fā)展的最大痛點(diǎn)是制氫成本居高不下。如用水電解制取氫，每標(biāo)方氫氣需消耗5—6度電。如用煤的水煤漿制氫，存在設(shè)備投資巨大、排放大量二氧化碳和實(shí)際制氫成本高(1標(biāo)方氫氣成本1.3元以上)的諸多問(wèn)題。

中國(guó)煤電和煤化工、冶金等行業(yè)產(chǎn)生的粉煤灰資源極其豐富，每年產(chǎn)生的粉煤灰量6億多噸。目前，粉煤灰絕大部分為填埋處理，一是需要占用大量的土地，二是容易造成二次污染，尤其是地下水污染，三是造成粉煤灰中含有大量的氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鈦等資源白白浪費(fèi)。同時(shí)，中國(guó)每年產(chǎn)生約7億噸煤矸石，也沒(méi)有得到很好的利用，造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種粉煤灰制汽車氫燃料的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種粉煤灰制汽車氫燃料的方法，包括以下步驟：

步驟一：在粉煤灰島中將粉煤灰經(jīng)清水清洗，將溶于水的鉀鈉磷物質(zhì)的溶液清除后，把不溶于水的灰渣混亂合物送濕磨島的濕磨機(jī)濕磨粉碎，送蒸汽烘干島脫水處理，送熔融分離島分離，或?qū)⒚喉肥瘽衲シ鬯楹娓膳c粉煤灰一起送熔融分離島分離。

步驟二：將通過(guò)熔融分離島產(chǎn)生的一氧化碳集中經(jīng)冷卻和凈化處理，與蒸汽島的水蒸汽一起送制氫島制氫，氫氣送氫氣島，供氫氣站作為氫燃料供氣，制氫島產(chǎn)生的二氧化碳送二氧化碳制氫島制氫。

步驟三：將電石島的送乙炔裂解島制取乙炔炭黑送乙炔黑島回收和送氫氣島。

所述熔融分離島分離溫度為1660—1900℃時(shí)，分別熔融的氧化硅和氧化鈦、氧化鐵分離出來(lái)，氧化硅送電弧制硅島加焦炭或蘭炭還原反應(yīng)制取工業(yè)硅或多晶硅、單晶硅、碳化硅、硅碳。

所述熔融分離島分離溫度為2050—2300℃時(shí)，分離熔融的氧化鋁，氧化鋁送電弧制鋁島加焦炭或蘭炭還原反應(yīng)制取鋁合金。

所述熔融分離島分離溫度為2572—2610℃時(shí)，分離熔融的氧化鈣，氧化鋁送電弧制電石島加焦炭或蘭炭還原反應(yīng)制取電石。

所述乙炔裂解島包括將電石粉碎、加水制乙炔和乙炔1800—1850℃裂解。

所述還包括遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控中心，所述打開(kāi)遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控中心電源開(kāi)關(guān)，對(duì)粉煤灰制氫燃料進(jìn)行實(shí)時(shí)在線動(dòng)態(tài)防爆監(jiān)控，確保生產(chǎn)安全。

所述將步驟一中的蒸汽烘干島的粉煤灰與煤矸石粉送電弧還原島，在2600—2800℃溫度下與焦炭(或蘭炭)快速進(jìn)行還原反應(yīng)，送熔融鋁硅鈣分離島，熔融溫度在660—700℃分離出鋁合金(送鋁合金島)；溫度在815—850℃分離出少量金屬鈣，溫度在1410—1450℃分離出硅碇(工業(yè)硅)，溫度在2300—2350℃分離出電石，余下部分主要為炭黑。

粉煤灰與煤矸石粉送電弧還原島，在2200—2350℃溫度下與焦炭(或蘭炭)快速進(jìn)行還原反應(yīng)，其中氧化硅生成碳化硅。

本發(fā)明可將熔融鋁硅鈣分離島的熔融物質(zhì)直接制取灰渣礦熱棉。