远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及制氢领域，尤其涉及远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置及其工艺，包括以下步骤：1）打开电源开关；2）打开太阳能蒸汽发生器阀门，将水蒸汽送入蒸汽煤浆喷浆机与从智能送煤器送来的煤进行煤浆处理；3)打开备用CO2罐阀门将CO2经过多等离子炬发生器后与煤浆反应；4)将反应气体送蒸汽发电机组，形成的蒸汽送蒸汽罐；5)将降温后的气体送入净化器进行净化；6)将净化后的气体送分离器分离。本发明专利技术的有益效果在于：1、本发明专利技术结构简单、多变；2、零污染排放，CO2循环利用；3、增加附加值，构建制氢、产氧、副产品一体化链条；4、利用太阳能，相对传统工艺降低能耗；5、有效保证生产线的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制氢领域，尤其涉及远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置及其工艺。
技术介绍
煤炭作为日常能源，有着多种用途，也是我国分布最广、拥有丰富的一种化石燃料。在过去的一段时间内，我国以煤作为主要的能源，并且预计在未来较长的时间内，这种以煤炭为主的能源结构不会改变。但是焚烧使用过程中容易出现各种污染，对生态环境造成破坏，尤其是CO2作为温室效应的主要因素，如何将其消除或者转化，也就是找到一种新的煤炭利用方式是现有能源利用领域的重要研究课题。除了直接将煤炭进行燃烧这种能源获取方式，还有一种就是间接利用。氢能作为一种新型的、洁净的二次能源，具有很高的燃烧值而且无污染。目前制氢方法主要是化石燃料制氢和水电解制氢，考虑到产源、产能、成本以及现有技术的限制，水电解制氢会消耗大量电能，能量的总转换效率一般低于20%，成本较为昂贵，所以化石燃料制氢，也就是煤气化制氢是主要的研究方向。化石燃料制氢是以煤、石油、天然气为原料，利用碳和空气中的氧燃烧，通入高温煤炭发生有机物的部分氧化反应，再通过净化、分离等工艺将氢分离出来。当前常规煤气化制氢把水蒸气+空气+氧气作为气化剂送入反应炉（气化炉），使水蒸气和煤炭发生造气反应生成合成气，并由外部供热或空气与煤炭发生氧化反应供热。但是这种方式增加了煤炭的原料消耗，同时增加了二氧化碳等废气废料，影响合成器的纯度以及对环境造成了污染。
技术实现思路
本专利技术为克服上述的不足之处，目的在于提供一种设备简单、转换效率高、无污染并且实现工业化生产的远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置及其工艺。本专利技术是通过以下技术方案达到上述目的：远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，包括：CO2罐、多等离子炬发生器、智能送煤器、太阳能蒸汽发生器、蒸汽罐、反应室、蒸汽发电机组、净化器、分离器、太阳能电解器、H2罐、O2罐、在线检测器、远程防爆总控系统；所述CO2罐、蒸汽发电机组与多等离子炬发生器连通，太阳能蒸汽发生器与蒸汽罐连通，智能送煤器、蒸汽罐与多等离子炬发生器通过唯一管道与反应室连通，反应室底部设有出煤渣口，反应室上端设有出口与蒸汽发电机组连通，蒸汽发电机组、净化器、分离器、H2罐依次连通，蒸汽发电机组与蒸汽罐、太阳能电解器连通，净化器与净化处理器连通，分离器与CO2罐连通，太阳能电解器与H2罐、O2罐连通；所述在线检测器安装在管道与反应室内，远程防爆总控系统在线监控各个装置。作为优选，远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，还包括有：蒸汽煤浆喷浆机；所述CO2罐、蒸汽发电机组与多等离子炬发生器连通，太阳能蒸汽发生器与蒸汽罐连通，智能送煤器、蒸汽罐与蒸汽煤浆喷浆机连通，多等离子炬发生器与蒸汽煤浆喷浆机通过唯一管道与反应室连通，反应室底部设有出煤渣口，反应室上端设有出口与蒸汽发电机组连通，蒸汽发电机组、净化器、分离器、H2罐依次连通，蒸汽发电机组与蒸汽罐、太阳能电解器连通，净化器与净化处理器连通，分离器与CO2罐连通，太阳能电解器与H2罐、O2罐连通；所述在线检测器安装在管道与反应室内，远程防爆总控系统在线监控各个装置。作为优选，远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，包括：CO2罐、多等离子炬发生器、智能送煤器、太阳能蒸汽发生器、蒸汽罐、反应室、蒸汽发电机组、净化器、分离器、太阳能电解器、H2罐、O2罐、在线检测器、远程防爆总控系统；所述CO2罐、蒸汽发电机组与多等离子炬发生器连通，太阳能蒸汽发生器与蒸汽罐连通，所述蒸汽罐与反应室的底部连通，多等离子炬发生器与智能送煤器通过唯一管道与反应室连通，反应室底部设有出煤渣口，反应室上端设有出口与蒸汽发电机组连通，蒸汽发电机组、净化器、分离器、H2罐依次连通，蒸汽发电机组与蒸汽罐、太阳能电解器连通，净化器与净化处理器连通，分离器与CO2罐连通，太阳能电解器与H2罐、O2罐连通；所述在线检测器安装在管道与反应室内，远程防爆总控系统在线监控各个装置。作为优选，远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，包括：CO2罐、多等离子炬发生器、智能送煤器、太阳能蒸汽发生器、蒸汽罐、反应室、蒸汽发电机组、净化器、分离器、太阳能电解器、H2罐、O2罐、在线检测器、远程防爆总控系统；所述CO2罐、蒸汽发电机组、蒸汽罐与多等离子炬发生器连通，太阳能蒸汽发生器与蒸汽罐连通，多等离子炬发生器与智能送煤器通过唯一管道与反应室连通，反应室底部设有出煤渣口，反应室上端设有出口与蒸汽发电机组连通，蒸汽发电机组、净化器、分离器、H2罐依次连通，蒸汽发电机组与蒸汽罐、太阳能电解器连通，净化器与净化处理器连通，分离器与CO2罐连通，太阳能电解器与H2罐、O2罐连通；所述在线检测器安装在管道与反应室内，远程防爆总控系统在线监控各个装置。作为优选，所述蒸汽发电机组由气体热能蒸汽交换器和多螺杆膨胀发电机组成；所述气体热能蒸汽交换器与反应室、蒸汽罐、净化器、多螺杆膨胀发电机连通，多螺杆膨胀发电机与多等离子炬发生器、太阳能电解器连通。作为优选，多等离子炬发生器由若干个等离子炬组成，每个等离子炬功率为50KW-3MW。作为优选，多等离子炬发生器的等离子炬呈圆形或长方形排列。作为优选，太阳能电解器包括：催化电解板、阳极、阴极、可调电阻、电解池；所述电解池的两端设有阳极、阴极，电解池内设有催化电解板，阳极与阴极之间接有可调电阻，电解池的阳极气体出口与O2罐连通，电解池的阴极气体出口与H2罐连通。远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢工艺，包括以下步骤：1）打开远程防爆总控系统、备用电源开关、在线检测器电源开关、远程防爆器电源开关；2）打开太阳能蒸汽发生器阀门，将水蒸汽经过蒸汽罐后送入蒸汽煤浆喷浆机，智能送煤器将煤送入蒸汽煤浆喷浆机，水蒸汽与煤进行煤浆处理；3）打开备用CO2罐阀门将CO2送入多等离子炬发生器，多等离子炬发生器输出的CO2与蒸汽煤浆喷浆机喷出来的煤浆在管道与反应室内进行快速反应；4）将反应室内产生的反应气体送蒸汽发电机组，形成的蒸汽送蒸汽罐，所发的电供多等离子炬发生器与太阳能电解器使用；5）将经蒸汽发电机组降温后的气体送入净化器进行净化处理；6）将净化后的气体送分离器分离，通过H2分子筛的H2送H2罐，CO2送CO2罐；7）蒸汽发电机组供多等离子炬发生器多余后的电力，送太阳能电解器进行电解水制氢，H2送H2罐，O2送O2罐。作为优选，步骤2）中煤和水蒸汽分别送入管道，不进行蒸汽煤浆处理。作为优选，步骤2）中煤送入管道，水蒸汽从反应室底部送入。作为优选，步骤2）中煤送入管道，水蒸汽送入多等离子炬本文档来自技高网...

【技术保护点】
远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，其特征在于包括：CO2罐（14）、多等离子炬发生器（2）、智能送煤器（3）、太阳能蒸汽发生器（18）、蒸汽罐（4）、反应室（7）、蒸汽发电机组（7）、净化器（11）、分离器（13）、太阳能电解器（16）、H2罐（15）、O2罐（17）、在线检测器、远程防爆总控系统（19）；所述CO2罐（14）、蒸汽发电机组（7）与多等离子炬发生器（2）连通，太阳能蒸汽发生器（18）与蒸汽罐（4）连通，智能送煤器（3）、蒸汽罐（4）与多等离子炬发生器（2）通过唯一管道与反应室（7）连通，反应室（7）底部设有出煤渣口（8），反应室（7）上端设有出口与蒸汽发电机组（7）连通，蒸汽发电机组（7）、净化器（11）、分离器（13）、H2罐（15）依次连通，蒸汽发电机组（7）与蒸汽罐（4）、太阳能电解器（16）连通，净化器（11）与净化处理器连通，分离器（13）与CO2罐（17）（14）连通，太阳能电解器（16）与H2罐（15）、O2罐（17）连通；所述在线检测器安装在管道与反应室（7）内，远程防爆总控系统（19）在线监控各个装置。

【技术特征摘要】
1.远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，其特征在于包括：CO2罐（14）、多等离子炬
发生器（2）、智能送煤器（3）、太阳能蒸汽发生器（18）、蒸汽罐（4）、反应室（7）、蒸汽
发电机组（7）、净化器（11）、分离器（13）、太阳能电解器（16）、H2罐（15）、O2罐（17）、
在线检测器、远程防爆总控系统（19）；所述CO2罐（14）、蒸汽发电机组（7）与多等离子炬
发生器（2）连通，太阳能蒸汽发生器（18）与蒸汽罐（4）连通，智能送煤器（3）、蒸汽罐
（4）与多等离子炬发生器（2）通过唯一管道与反应室（7）连通，反应室（7）底部设有出
煤渣口（8），反应室（7）上端设有出口与蒸汽发电机组（7）连通，蒸汽发电机组（7）、净
化器（11）、分离器（13）、H2罐（15）依次连通，蒸汽发电机组（7）与蒸汽罐（4）、太阳
能电解器（16）连通，净化器（11）与净化处理器连通，分离器（13）与CO2罐（17）（14）
连通，太阳能电解器（16）与H2罐（15）、O2罐（17）连通；所述在线检测器安装在管道与
反应室（7）内，远程防爆总控系统（19）在线监控各个装置。
2.根据权利要求1所述的远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，其特征在于，还包括
有蒸汽煤浆喷浆机（5）；太阳能蒸汽发生器（18）与蒸汽罐（4）连通，智能送煤器（3）、
蒸汽罐（4）与蒸汽煤浆喷浆机（5）连通，多等离子炬发生器（2）与蒸汽煤浆喷浆机（5）
通过唯一管道与反应室（7）连通。
3.根据权利要求1所述的远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，其特征在于，所述蒸
汽罐（4）与反应室（7）的底部连通，多等离子炬发生器（2）与智能送煤器（3）通过唯一
管道与反应室（7）连通。
4.根据权利要求1所述的远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，其特征在于，所述CO2罐（14）、蒸汽发电机组（7）、蒸汽罐（4）与多等离子炬发生器（2）连通，太阳能蒸汽发
生器（18）与蒸汽罐（4）连通，多等离子炬发生器（2）与智能送煤器（3）通过唯一管道
与反应室（7）连通。
5.根据权利要求2所述的远程防爆煤化二氧化碳循环利用制氢装置，其特征在于，所述蒸
汽发电机组（7）由气体热能蒸汽交换器（22）和多螺杆膨胀发电机（23）组成；所述气体
热能蒸汽交换器（22）与反应室（7）、蒸汽罐（4）、净化器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：程礼华，
申请(专利权)人：程礼华，
类型：发明
国别省市：