一种用于生物质热解制氢反应装置及使用方法与流程

allin2025-05-15  41


本发明涉及生物质热解制氢,具体涉及一种用于生物质热解制氢反应装置及使用方法。


背景技术:

1、随着绿色高效的燃料电池技术的开发与应用,氢气作为燃料具有巨大的市场需求。现有的制氢方式除化石燃料制氢外,还可以使用生物质热解制氢。

2、如公开号为cn113736499a公开了一种用于生物质热解制氢反应装置,其通过催化剂沿第二螺旋板滚动到托盘上的时候,经过第一螺旋板引导的高温烟气,与第二螺旋板上的催化剂更容易接触,从而有利于提高反应的速度,使得高温热解气催化产氢气,并且第二螺旋板侧面的转动方向与沿第一螺旋板向上流动高温烟气方向相反,有利于进一步使高温烟气与催化剂进行充分反应,提高反应效率。

3、但是,上述发明仍有不足之处,由于催化剂只设置在第二螺旋板和托盘上,高温烟气与催化剂的接触面积较低,影响催化剂对高温烟气的催化,高温烟气催化生产氢气的效率较低,不便于使用者使用。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于生物质热解制氢反应装置及使用方法,以解决现有高温烟气裂解制氢效率低的问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

3、一种用于生物质热解制氢反应装置,包括:罐体和混合催化机构;罐体的内部从下到上依次设有第二固定筒、导向筒、固定筒、连接筒和第一固定筒;第一固定筒和第二固定筒的侧壁分别通过连接板与罐体的内壁连接;第二固定筒的侧壁设有用于向第二固定筒内部输送高温烟气的进气管,第二固定筒的内部放置有粉尘颗粒催化剂,第一固定筒的顶部设有用于将气体输出的出气管,出气管远离第一固定筒的一端穿过罐体的顶部;混合催化机构设置在第二固定筒、固定筒和第一固定筒的内部,用于使高温烟气与粉尘颗粒催化剂充分接触。

4、进一步地,上述混合催化机构包括竖直设置的转动杆,转动杆的底端穿过第二固定筒并连接有电机,电机设置在罐体的底部,转动杆上设有位于第二固定筒内的扇叶,用于将粉尘颗粒催化剂和高温烟气混合并向上输送;

5、固定筒的内壁设有螺旋叶片,螺旋叶片与固定筒形成螺旋通道,转动杆穿过螺旋叶片并与螺旋叶片转动配合;

6、第一固定筒的内部设有用于对粉尘颗粒催化剂进行过滤的过滤网,第一固定筒的内部设有用于对过滤后的粉尘颗粒催化剂进行收集的收集组件,转动杆的顶端通过收集组件与第一固定筒连接。

7、进一步地,上述收集组件包括通过支撑杆设置在第一固定筒内的减速箱以及设置在减速箱的输出轴上的固定块;减速箱与转动杆的顶端连接;固定块设有与过滤网的底端接触的刮料板,刮料板沿转动方向一侧设有用于对粉尘颗粒催化剂进行收集的收集框,刮料板和收集框远离固定块的一端设有沿第一固定筒的内壁转动的转动筒;第一固定筒和第二固定筒侧壁上设置有用于将收集框收集的粉尘颗粒催化剂输送到第二固定筒内部的输送组件。

8、进一步地,上述收集框的顶部以及远离固定块的一端为开放式结构;输送组件包括若干循环管道,循环管道的顶端与第一固定筒连通,并且连通的位置与收集框远离固定块的一端相对应,循环管道的底端与第二固定筒连通,导向筒设有用于将扇叶和循环管道与第二固定筒连通的位置隔开的挡块,挡块的底部与第二固定筒的底部之间具有间隙,使收集的粉尘颗粒催化剂从该缝隙穿过进行循环。

9、进一步地,上述第一固定筒沿周向设有对转动筒进行支撑的支撑环,使转动筒沿支撑环进行转动。

10、进一步地,上述第二固定筒的底部沿周向设有导向环,导向环位于挡块的底部并与挡块之间具有间隙。

11、进一步地,上述收集框的底部设有便于粉尘颗粒催化剂向循环管道移动的斜板。

12、进一步地,上述支撑杆的侧壁设有加强肋条。

13、一种基于上述用于生物质热解制氢反应装置的使用方法,包括以下步骤:

14、s1:将适量的高温烟气从进气管输送至第二固定筒的内部;

15、s2:混合催化机构将高温烟气与粉尘颗粒催化剂充分混合进行反应一段时间,完成裂解制氢;

16、s3:产生的含氢气体从出气管对外排出;

17、s4:向第二固定筒内补充或更换粉尘颗粒催化剂,重复步骤s1至s3,即可实现重复制氢。

18、进一步地,上述步骤s2中,在输送高温烟气时,同步启动电机,转动杆带动扇叶转动,扇叶将高温烟气与粉尘颗粒催化剂充分混合进行反应,反应的时间为3-4小时,同时,转动杆带动刮料板转动,将附着在过滤网底部的粉尘颗粒催化剂刮除,使粉尘颗粒催化剂回收至第二固定筒内继续循环;

19、步骤s3中,电机持续工作,将含氢气体对外排出,此时,从进气管同步通入空气或氢气,刮板将附着在过滤网底部的粉尘颗粒催化剂刮除,使粉尘颗粒催化剂回收至第二固定筒内继续循环。

20、本发明具有以下有益效果:

21、(1)本发明通过使用扇叶将颗粒度小、易飞舞的粉尘颗粒催化剂与高温烟气充分混合,提高催化剂与高温烟气的接触程度,从而有效提高高温烟气的裂解制氢效率。

22、(2)本发明通过过滤网使粉尘颗粒催化剂与含氢气体分离,然后通过刮料板将附着在过滤网底部的粉尘颗粒催化剂清理收集到收集框内部,收集框通过循环管道将粉尘颗粒催化剂重新输送到第二固定筒的内部,对粉尘颗粒催化剂进行循环,不但能避免粉尘颗粒催化剂在过滤网处的聚集,还能实现粉尘颗粒催化剂的循环,提高粉尘颗粒催化剂的利用率。



技术特征:

1.一种用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,包括:罐体(1)和混合催化机构;所述罐体(1)的内部从下到上依次设有第二固定筒(7)、导向筒(5)、固定筒(4)、连接筒(3)和第一固定筒(2);所述第一固定筒(2)和第二固定筒(7)的侧壁分别通过连接板(6)与所述罐体(1)的内壁连接;所述第二固定筒(7)的侧壁设有用于向第二固定筒(7)内部输送高温烟气的进气管(9),所述第二固定筒(7)的内部放置有粉尘颗粒催化剂,所述第一固定筒(2)的顶部设有用于将气体输出的出气管(11),所述出气管(11)远离第一固定筒(2)的一端穿过所述罐体(1)的顶部;所述混合催化机构设置在所述第二固定筒(7)、固定筒(4)和第一固定筒(2)的内部,用于使高温烟气与粉尘颗粒催化剂充分接触。

2.根据权利要求1所述的用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,所述混合催化机构包括竖直设置的转动杆(16),所述转动杆(16)的底端穿过第二固定筒(7)并连接有电机(8),所述电机(8)设置在所述罐体(1)的底部,所述转动杆(16)上设有位于所述第二固定筒(7)内的扇叶(15),用于将粉尘颗粒催化剂和高温烟气混合并向上输送;

3.根据权利要求2所述的用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,所述收集组件包括通过支撑杆(19)设置在所述第一固定筒(2)内的减速箱(18)以及设置在所述减速箱(18)的输出轴上的固定块(23);所述减速箱(18)与所述转动杆(16)的顶端连接;所述固定块(23)设有与所述过滤网(25)的底端接触的刮料板(12),所述刮料板(12)沿转动方向一侧设有用于对粉尘颗粒催化剂进行收集的收集框(22),所述刮料板(12)和收集框(22)远离所述固定块(23)的一端设有沿所述第一固定筒(2)的内壁转动的转动筒(21);所述第一固定筒(2)和所述第二固定筒(7)侧壁上设置有用于将所述收集框(22)收集的粉尘颗粒催化剂输送到所述第二固定筒(7)内部的输送组件。

4.根据权利要求3所述的用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,所述收集框(22)的顶部以及远离所述固定块(23)的一端为开放式结构;所述输送组件包括若干循环管道(10),所述循环管道(10)的顶端与所述第一固定筒(1)连通,并且连通的位置与所述收集框(22)远离所述固定块(23)的一端相对应,所述循环管道(10)的底端与所述第二固定筒(7)连通,所述导向筒(5)设有用于将所述扇叶(15)和所述循环管道(10)与所述第二固定筒(7)连通的位置隔开的挡块(13),所述挡块(13)的底部与所述第二固定筒(7)的底部之间具有间隙,使收集的粉尘颗粒催化剂从该缝隙穿过进行循环。

5.根据权利要求3所述的用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,所述第一固定筒(2)沿周向设有对所述转动筒(21)进行支撑的支撑环(20),使所述转动筒(21)沿所述支撑环(20)进行转动。

6.根据权利要求4所述的用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,所述第二固定筒(7)的底部沿周向设有导向环(14),所述导向环(14)位于所述挡块(13)的底部并与所述挡块(13)之间具有间隙。

7.根据权利要求4所述的用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,所述收集框(22)的底部设有便于粉尘颗粒催化剂向循环管道(10)移动的斜板。

8.根据权利要求3所述的用于生物质热解制氢反应装置,其特征在于,所述支撑杆(19)的侧壁设有加强肋条。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的用于生物质热解制氢反应装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的使用方法,其特征在于,步骤s2中,在输送高温烟气时,同步启动电机(8),转动杆(16)带动扇叶(15)转动,扇叶(15)将高温烟气与粉尘颗粒催化剂充分混合进行反应,反应的时间为3-4小时,同时,转动杆(16)带动刮料板(12)转动,将附着在过滤网(25)底部的粉尘颗粒催化剂刮除,使粉尘颗粒催化剂回收至第二固定筒(7)内继续循环;


技术总结
本发明公开了一种用于生物质热解制氢反应装置及使用方法,属于生物质热解制氢技术领域。一种用于生物质热解制氢反应装置,包括:罐体和混合催化机构;罐体的内部从下到上依次设有第二固定筒、导向筒、固定筒、连接筒和第一固定筒;第二固定筒的侧壁设有进气管,第二固定筒的内部放置有粉尘颗粒催化剂,第一固定筒的顶部设有出气管,出气管远离第一固定筒的一端穿过罐体的顶部;混合催化机构设置在第二固定筒、固定筒和第一固定筒的内部,用于使高温烟气与粉尘颗粒催化剂充分接触。本发明通过混合催化机构将颗粒度小、易飞舞的粉尘颗粒催化剂与高温烟气充分混合,提高催化剂与高温烟气的接触程度,从而有效提高高温烟气的裂解制氢效率。

技术研发人员:李卓谦,李可根,郭超慧,张海洋
受保护的技术使用者:成都卓立环保工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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