[實用新型]一種生物質(zhì)制氫裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820395950.2
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN208308781U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張俊霞
• 申請（專利權(quán)）人: 張俊霞
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10J3/66
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本實用新型公開了一種生物質(zhì)制氫裝置，屬于余熱利用和生物質(zhì)制氫交叉技術(shù)領(lǐng)域。采用的技術(shù)方案為：包含炭化爐、熄焦池、過熱器、氣化爐、生物質(zhì)塊料制取裝置和氫氣提純室；炭化爐和熄焦池相連，過熱器安裝于熄焦池內(nèi)，炭化爐通過荒煤氣管與氣化爐連接，過熱器通過蒸汽管與氣化爐連接；生物質(zhì)塊料制取裝置通過生物質(zhì)塊料通道與氣化爐相連；氣化爐通過氣化氣管與氫氣提純室相連，氫氣提純室通過廢氣管與生物質(zhì)塊料制取裝置相連。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于余熱利用和生物質(zhì)制氫交叉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)制氫裝置。

背景技術(shù)

氫氣作為一種清潔二次能源，其用量和應(yīng)用范圍日益增加。由于自然界中不存在純氫，只能通過其他化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、分解和分離得到純氫，但該過程需要耗費大量能源。制氫技術(shù)有很多種，根據(jù)所使用的原料可分為化石燃料制氫、可再生能源制氫和水電解制氫三種。然而，化石燃料制氫具有能耗高，污染物生成量大的缺點。水電解制氫約占世界產(chǎn)氫量的4％，但是需要消耗大量電能。而采用太陽能光熱和高溫熱化學(xué)分解水制氫涉及太陽能聚焦裝置、高溫反應(yīng)器及產(chǎn)物分離等，設(shè)備復(fù)雜，對材料要求苛刻，研究所需投入大，相關(guān)研究需要在國家層面組織聯(lián)合攻關(guān)。相比較之下，我國的生物質(zhì)資源種類繁多、數(shù)量巨大、絕大多數(shù)分布在郊區(qū)或農(nóng)村。據(jù)統(tǒng)計，我國每年可利用的生物質(zhì)資源約30 億噸。生物質(zhì)是能量和氫的雙重載體，氫質(zhì)量含量約6％，生物質(zhì)自身能量足以將氫氣分解出來。生物質(zhì)是低硫和二氧化碳零排放的潔凈能源，可避免常規(guī)能源制氫過程對環(huán)境的污染，對開辟能源新領(lǐng)域、保持國民經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展有重要意義。因此，生物質(zhì)制氫具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

目前，蘭炭企業(yè)是榆林地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)。神府煤低溫熱解制備蘭炭通常在內(nèi)熱式直立炭化爐中實現(xiàn)，煤粒干餾后形成半焦蘭炭，然后從排焦口被送出，由于蘭炭溫度高達500℃，需要將其冷卻到60℃，便于堆放裝車運輸。目前，部分蘭炭企業(yè)生產(chǎn)采用水封來冷卻半焦，熄焦廢水中因含有大量氨根離子和酚類物質(zhì)而受到嚴重污染，蘭炭余熱隨廢水流失。為了避免水污染，部分蘭炭廠采用向高溫蘭炭噴射冷卻水來熄滅蘭炭。由于不能連續(xù)噴水，噴孔容易發(fā)生堵塞，需要投入較多現(xiàn)場維護耗工。在現(xiàn)有熄焦工藝中，均沒有考慮蘭炭的余熱回收。

實用新型內(nèi)容

為了合理的利用蘭炭熱解余熱和產(chǎn)生的廢氣，本實用新型將提供一種生物質(zhì)制氫裝置。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種生物質(zhì)制氫裝置，包含炭化爐、熄焦池、過熱器、氣化爐、生物質(zhì)塊料制取裝置、氫氣提純室；

炭化爐和熄焦池相連，過熱器安裝于熄焦池內(nèi)，炭化爐通過荒煤氣管與氣化爐連接，過熱器通過蒸汽管與氣化爐連接；生物質(zhì)塊料制取裝置通過生物質(zhì)塊料通道與氣化爐相連；氣化爐通過氣化氣管與氫氣提純室相連，氫氣提純室通過廢氣管與生物質(zhì)塊料制取裝置相連。

優(yōu)選地，炭化爐與熄焦池位于同一個容器中，用可以打開的活動隔板隔開；炭化爐上裝有空氣管和加炭口。

優(yōu)選地，氣化爐由固定隔板分為一級氣化爐和二級氣化爐；荒煤氣管與一級氣化爐相連，蒸汽管與二級氣化爐相連；一級氣化爐和二級氣化爐通過連接管相連；一級氣化爐底部裝有多孔板，生物質(zhì)塊料通道的一端開口位于多孔板上方。

優(yōu)選地，連接管上安裝有轉(zhuǎn)換閥。

優(yōu)選地，生物質(zhì)塊料制取裝置上開有生物質(zhì)進口，生物質(zhì)塊料制取裝置內(nèi)部裝有制塊料機。

優(yōu)選地，氫氣提純室內(nèi)部裝有炭分子篩、沸石分子篩和Al₂O₃分子篩。

優(yōu)選地，過熱器為蛇形管式或屏式。

優(yōu)選地，過熱器進水端設(shè)置有水泵和進水閥。

優(yōu)選地，蒸汽管上安裝有放氣管、排氣閥、壓力表和溫度計。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益的技術(shù)效果為：