[发明专利]一种热解有机固废提取氢气的装置和方法

说明书

本发明公开一种热解有机固废提取氢气的装置，包括热解单元，以及分别与所述热解单元连通的燃烧室和氢气提纯单元，所述热解单元与所述燃烧室之间设置有第一阀门，与所述氢气提纯单元之间设置有第二阀门；所述热解单元用于对有机固相垃圾进行热解，热解产生的气体能够进入所述燃烧室内进行二次燃烧，二次燃烧产生的余热用于为所述热解单元供热，所述氢气提纯单元用于对热解气体进行氢气的提纯，且所述氢气提纯单元与所述燃烧室之间还设置有供气通道，用于提纯后的气体回到所述燃烧室。本发明还提供一种热解有机固废提取氢气的方法。本发明能够有效提高氢气产量，且节约能源，降低能耗，具有良好的经济效益。

技术领域

本发明涉及氢气提取技术领域，具体涉及一种热解有机固废提取氢气的装置和方法。

背景技术

氢气作为清洁能源已经在各个领域得到了广泛的应用，传统的氢气制取方法：如电解法、烃类裂解法、烃类蒸汽转化法、炼厂气提取法，均可得到纯度较高的氢气，但这些方法耗电量很高、经济性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种热解有机固废提取氢气的装置，提高氢气产量，且节约能源，降低能耗，具有良好的经济效益。

为解决上述技术问题，本发明提供一种热解有机固废提取氢气的装置，包括热解单元，以及分别与所述热解单元连通的燃烧室和氢气提纯单元，所述热解单元与所述燃烧室之间设置有第一阀门，与所述氢气提纯单元之间设置有第二阀门；

所述热解单元用于对有机固相垃圾进行热解，热解产生的气体能够进入所述燃烧室内进行二次燃烧，二次燃烧产生的余热用于为所述热解单元供热，所述氢气提纯单元用于对热解气体进行氢气的提纯，且所述氢气提纯单元与所述燃烧室之间还设置有供气通道，用于提纯后的气体回到所述燃烧室。

本发明提取氢气的工作过程如下：

首先，控制热解单元内的初始热解温度在200～400℃，并对有机固相垃圾进行低温热解，此时，热解气体中的氢气含量较低，大约仅为5％左右，若此时进行氢气的提取，经济性较差；因此，控制第二阀门打开，第一阀门闭合，热解气体便进入燃烧室内进行二次燃烧，产生的余热会持续为热解单元供热，当热解单元内的温度达到800℃以上，热解气体中氢气含量较高时，便可以控制第一阀门打开，第二阀门闭合，热解气体进入氢气提纯单元进行提纯，剩余气体则回到燃烧室继续燃烧，持续为热解单元供热，保证热解单元中的温度维持在800℃以上，保证氢气的产量。

如此，本发明首先对有机固相垃圾进行低温热解，并使热解气体进入燃烧室进行二次燃烧，充分利用二次燃烧产生的余热对热解单元进行供热，以使热解温度达到预设温度，既实现了余热的循环利用，提高氢气的产量，又节约能源，降低能耗，具有良好的经济效益。

可选地，所述热解单元为低温磁化热解炉，所述低温磁化热解炉内的初始温度为200～400℃；

或，所述燃烧室内的温度为1100℃以上。

可选地，所述燃烧室设置有尾气出口通道，所述热解单元内部设置有供热管，并与所述尾气出口通道连通。

可选地，还包括设置于所述热解单元内的温度检测单元，以及控制器，所述温度检测单元用于对热解温度进行监测，所述温度检测单元、所述第一阀门、所述第二阀门均与所述控制器电连接，所述控制器能够根据所述温度检测单元的监测结果控制所述第一阀门和所述第二阀门的启闭。

可选地，所述氢气提纯单元包括顺次连接的膜分离装置和变压吸附装置，所述膜分离装置包括至少两级膜分离器。

可选地，还包括顺次连接的第一压缩机和缓冲罐，所述热解气体经所述第一压缩机压缩后存储至所述缓冲罐，所述缓冲罐的出口与所述膜分离装置连接。

可选地，还包括顺次连接的第二压缩机和储气罐，所述变压吸附装置提纯后的氢气经所述第二压缩机增压后存储至所述储气罐。