[发明专利]一种粉煤灰制备汽车氢燃料的方法

说明书

本发明属于制备氢燃料的技术领域，具体涉及一种粉煤灰制汽车氢燃料的方法。主要包括粉煤灰岛、煤矸石岛、湿磨岛、蒸汽烘干岛、熔融分离岛、电弧制硅岛、电弧制铝岛、电弧制电石岛、乙炔裂解岛、一氧化碳交通化岛、制氢岛、二氧化碳循环制氢岛和远程防爆监控中心等。本发明显著优点：一是解决了粉煤灰和煤矸石资源高效循环利用问题。二是为氢燃料汽车找到了破解低成本制氢的世界难题，使制氢成本降低80％以上，设备投资节约70％。三是多联产生产铝合金、工业硅、电石、乙炔黑和矿热棉等高附加值产品，生态效益和经济效益显著。

技术领域

本发明属于制备氢燃料的技术领域，具体涉及一种粉煤灰制汽车氢燃料的方法。

背景技术

氢燃料汽车，是当前和未来新能源汽车发展的大趋势，而影响氢燃料汽车发展的最大痛点是制氢成本居高不下。如用水电解制取氢，每标方氢气需消耗5—6度电。如用煤的水煤浆制氢，存在设备投资巨大、排放大量二氧化碳和实际制氢成本高(1标方氢气成本1.3元以上)的诸多问题。

中国煤电和煤化工、冶金等行业产生的粉煤灰资源极其丰富，每年产生的粉煤灰量6亿多吨。目前，粉煤灰绝大部分为填埋处理，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、氧化铝、氧化钙、氧化钛等资源白白浪费。同时，中国每年产生约7亿吨煤矸石，也没有得到很好的利用，造成环境污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种粉煤灰制汽车氢燃料的方法。

本发明所采用的技术方案为：一种粉煤灰制汽车氢燃料的方法，包括以下步骤：

步骤一：在粉煤灰岛中将粉煤灰经清水清洗，将溶于水的钾钠磷物质的溶液清除后，把不溶于水的灰渣混乱合物送湿磨岛的湿磨机湿磨粉碎，送蒸汽烘干岛脱水处理，送熔融分离岛分离，或将煤矸石湿磨粉碎烘干与粉煤灰一起送熔融分离岛分离。

步骤二：将通过熔融分离岛产生的一氧化碳集中经冷却和净化处理，与蒸汽岛的水蒸汽一起送制氢岛制氢，氢气送氢气岛，供氢气站作为氢燃料供气，制氢岛产生的二氧化碳送二氧化碳制氢岛制氢。

步骤三：将电石岛的送乙炔裂解岛制取乙炔炭黑送乙炔黑岛回收和送氢气岛。

所述熔融分离岛分离温度为1660—1900℃时，分别熔融的氧化硅和氧化钛、氧化铁分离出来，氧化硅送电弧制硅岛加焦炭或兰炭还原反应制取工业硅或多晶硅、单晶硅、碳化硅、硅碳。

所述熔融分离岛分离温度为2050—2300℃时，分离熔融的氧化铝，氧化铝送电弧制铝岛加焦炭或兰炭还原反应制取铝合金。

所述熔融分离岛分离温度为2572—2610℃时，分离熔融的氧化钙，氧化铝送电弧制电石岛加焦炭或兰炭还原反应制取电石。

所述乙炔裂解岛包括将电石粉碎、加水制乙炔和乙炔1800—1850℃裂解。

所述还包括远程防爆监控中心，所述打开远程防爆监控中心电源开关，对粉煤灰制氢燃料进行实时在线动态防爆监控，确保生产安全。

所述将步骤一中的蒸汽烘干岛的粉煤灰与煤矸石粉送电弧还原岛，在2600—2800℃温度下与焦炭(或兰炭)快速进行还原反应，送熔融铝硅钙分离岛，熔融温度在660—700℃分离出铝合金(送铝合金岛)；温度在815—850℃分离出少量金属钙，温度在1410—1450℃分离出硅碇(工业硅)，温度在2300—2350℃分离出电石，余下部分主要为炭黑。

粉煤灰与煤矸石粉送电弧还原岛，在2200—2350℃温度下与焦炭(或兰炭)快速进行还原反应，其中氧化硅生成碳化硅。

本发明可将熔融铝硅钙分离岛的熔融物质直接制取灰渣矿热棉。