[发明专利]一种活性炭催化天然气裂解制氢用反应釜

说明书

本发明公开了一种活性炭催化天然气裂解制氢用反应釜，包括底釜和顶釜，底釜的一侧连通有甲烷进气管，底釜远离甲烷进气管的一侧连通有混合气进气管，底釜的内侧固定安装有底板，底板的顶部固定安装有底隔板，底隔板的内部活动安装有圆柱放置架，圆柱放置架的内部开设有六个放置槽，六个放置槽的内部均安装有放置框。通过设置的天然气裂解制氢是一种清洁制氢技术，天然气经催化剂高温催化裂解仅生成固体碳和氢气，生产过程中无二氧化碳排放，且固体碳可形成炭黑、碳纤维、碳纳米管等具有经济价值的副产物，结合化学链重整技术而提出的化学链甲烷催化裂解技术可实现高纯氢气的连续产出，并能实现自热运行。

技术领域

本发明属于制氢技术领域，具体涉及一种活性炭催化天然气裂解制氢用反应釜。

背景技术

发展清洁能源来逐步替代传统能源对于实现双碳目标至关重要，氢气作为具有发展潜力的可再生能源，因具有高热值，燃烧产物仅为水的优点而备受关注，发展氢工业是优化能源结构的战略选择。国内主要制氢的方式主要有：煤气化制氢、天然气重整制氢、电解水制氢等。煤气化制氢的特点是流程长、投资高、运行相对复杂，同时原料相对便宜、带来成本优势，但生产每千克氢气约产生19-29kg的二氧化碳，此外，煤制氢气中含有的杂质较多，对于纯化装置要求较高，从而抬高了其生产总成本。天然气重整制氢的特点是流程短、投资低、技术相对成熟、运行稳定。

但从碳排放角度看，通过天然气重整制氢工艺，每制得1kg氢气，将排放10.86-12.49kg二氧化碳。水电解制氢具备工艺简单、无污染、氢气产品纯度高等优势，缺点在于成本高、耗电量大、暂不具备大规模推广应用的可能。从成本、规模、环保等三个维度来看，目前主流的制氢方式都分别存在不可避免的技术问题，未来必然会遭遇发展瓶颈，发展清洁制氢技术势在必行。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种活性炭催化天然气裂解制氢用反应釜，解决了水电解制氢成本高、耗电量大和暂不具备大规模推广应用的可能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种活性炭催化天然气裂解制氢用反应釜，包括底釜和顶釜，所述底釜的一侧连通有甲烷进气管，所述底釜远离甲烷进气管的一侧连通有混合气进气管，所述底釜的内侧固定安装有底板，所述底板的顶部固定安装有底隔板，所述底隔板的内部活动安装有圆柱放置架，所述圆柱放置架的内部开设有六个放置槽，六个所述放置槽的内部均安装有放置框，所述放置框的底部均开设有通气孔，所述放置框的内部均安装有活性炭，所述圆柱放置架的顶部开设有卡接槽，所述底隔板的顶部开设有组装槽，所述底釜的内部固定安装有隔环，所述顶釜的一侧联通有氢气出气管，所述顶釜远离氢气出气管的一侧连通有混合气出气管，所述顶釜的顶部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定安装有转轴，所述转轴远离驱动电机的一端固定安装有卡接柱，所述顶釜的内部固定安装有顶板，所述顶板的底部固定安装有顶隔板。

优选的，所述底釜顶部的外侧固定安装有组装座A，所述顶釜底部的外侧固定安装有组装座B，所述组装座A的规格尺寸与组装座B的规格尺寸相同，所述组装座A和组装座B的内部均开设有规格相同的螺纹孔，且螺纹孔的内部螺纹连接有螺栓。

通过采用上述技术方案，优点在于可通过组装座B和组装座A之间的配合将底釜和顶釜组合在一起，并通过螺栓和螺纹孔进行螺纹紧固，另外组装座B和组装座A的接触面设置有密封涂料，接触贴合时具有一定的密封效果。

优选的，所述圆柱放置架的底部和外侧均固定安装有密封层，所述圆柱放置架的底部与底隔板的内侧相贴合，所述圆柱放置架的外侧与隔环的内侧相贴合，所述通气孔的直径小于底隔板的宽度，所述底隔板的内部固定安装有密封轴承，所述圆柱放置架的底部固定安装有转柱，所述转柱固定安装在密封轴承的内侧。

通过采用上述技术方案，优点在于圆柱放置架的底部与底隔板的内侧相贴合可以使圆柱放置架和底隔板之间的接触处进行密封，可以对底隔板两侧进行隔绝，圆柱放置架的外侧与隔环的内侧相贴合使圆柱放置架和隔环的接触处进行密封，使隔环的上下侧进行密封隔绝，圆柱放置架可通过密封轴承和转柱之间的配合在底隔板的内部进行转动。