[实用新型]氢氧分离炉

说明书

技术领域

本实用新型属于清洁能源技术领域，具体地说，是关于工业化制氢装置中的一种关键设备-氢氧分离炉。

背景技术

氢能是公认的清洁能源，作为零碳能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，它具有其他能源望尘莫及的优点。

(一)氢气燃烧后的产物是水，不污染环境，更不会产生二氧化碳，造成温室效应。

(二)氢气燃烧时的启动、停止，燃烧强度的控制都极为方便，避免了化石能源(如煤)生火、留火时的热损失，大大地节约了能源。

(三)最重要的是，氢气不仅是一种优质的燃烧燃料，而且还是一种优质的电化学原料，它除在化学工业有广泛的用途之外，还可以在燃料电池里直接转化成电能或动力能，不必先把能量转变成热能，避免了热能转化成电能或动力能时产生的热损失，成倍地提高了能量转换效率。据1995年7月出版的上海高中化学教科书中悉知，我国90年代利用燃料电池将氢气转化为电能，其能量转换率就高达75％，而我国现在火力发电厂，400克标煤(2800大卡)发一度电(860大卡)的能量转换率仅为30.7&，原子能发电厂发电，其能量转换率就更低了。

中国工程院院士，中国工程院副院长，承担国家“973”项目的首席科学家谢克昌，在2015年3月出版的“煤化工概论”第25页中明确指出“要发展化石能源低碳化利用技术，最为关键的问题，是廉价氢的制备技术开发。”。然而，由于水蒸气在高温条件下，热分解后的氢氧混合气体，又无法在高温条件下进行分离，注：

所以，洁净高效低成本的工业化制氢装备至今都没有研发成功。因此，研发一种氢氧分离炉是解决水蒸气在高温条件下热分解后的氢氧混合气体无法在高温条件下进行分离的难题，从而达到高效、低成本工业化制氢的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种氢氧分离炉，能够及时将制备得到的氢气和氧气混合物中的氧气分离，从而达到高效、低成本工业化制氢的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种氢氧分离炉，从上至下依次包括煤仓、煤炭干馏室，反应腔室、排灰部分和进气部分，所述煤仓和煤炭干馏室之间还设置空气清除仓，所述煤仓的底部设置进料口，空气清除仓的底部设置落料口，所述进料口和落料口分别通过双钟密封装置密封；

所述空气清除仓的顶部一侧开设水蒸汽入口，底部一侧开设空气排出口，所述煤炭干馏室和反应腔室通过隔板隔开。

根据本实用新型，所述煤炭干馏室上部的炉墙上安装有一圈环形的第一气流导向板，所述第一气流导向板与炉墙之间形成第一气流导向槽，在所述第一气流导向槽处的炉墙上开设焦炉煤气出口，所述第一气流导向板上开设若干个第一气体通孔。

根据本实用新型，所述反应腔室上部的炉墙上安装有一圈环形的第二气流导向板，所述第二气流导向板与炉墙之间形成第二气流导向槽，在所述第二气流导向槽处的炉墙上开设一氧化碳-二氧化碳-氢气混合气出口，所述第二气流导向板上开设若干个第二气体通孔。

根据本实用新型，所述排灰部分包括设置于反应腔室下端外部的灰盘和设置于灰盘底部的蝎轮转盘，所述蝎轮转盘由驱动总程驱动，带动灰盘转动；

所述进气部分包括混合进气管道和进气主管，所述混合进气管道的一端连接制氢装置，另一端连接进气主管，所述进气主管的顶部安装炉栅，底部水封，所述炉栅位于反应腔室的底部。

根据本实用新型，所述空气排出口连接空气出口管道，所述空气出口管道穿过炉墙并沿着炉墙向下连接至混合进气管道。

根据本实用新型，所述空气出口管道上连接一支管，所述支管和空气出口管道上分别设置切断阀。

根据本实用新型，所述隔板上开设若干个下料孔，所述下料孔的底部安装下料管。

根据本实用新型，所述一氧化碳-二氧化碳-氢气混合气出口连接混合气出口管道，所述混合出气管道上安装有排气阀门及废气检测机构。

根据本实用新型，所述反应腔室及煤炭干馏室内分别设置温度检测器和压力检测器，所述煤炭干馏室内设置物料检测器。

根据本实用新型，所述氢氧分离炉通过DCS控制。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益技术效果：

本实用新型的氢氧分离炉，能够及时将制氢装置制得的氢气和氧气混合物中的氧气分离，得到氢气、一氧化碳为主的混合物气体进一步通过分离装置分离，从而极大地提高了氢气的分离效率和产率。

附图说明

图1为本实用新型的氢氧分离炉的结构示意图。