CN107869910B - 高温回转炉及含其的高温制氢系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温回转炉及含其的高温制氢系统,高温回转炉包括炉体,炉体包括外炉壳和内炉壳,所述高温回转炉还包括:反应管,两端分别延伸至所述外炉壳的两端外;旋转接头,包括依次设置的固定部分和旋转部分,旋转部分的一端部嵌设于固定部分的一端部内且通过骨架油封密封连接于固定部分的一端部内,旋转部分的另一端部密封连接于所述反应管的一端;进气管组件,进气管组件穿设于所述旋转接头;旋转机构,用于使所述反应管相对于所述内炉壳旋转。高温制氢系统包括如上所述的高温回转炉。本发明结构简单、耐高温性和密封性好,可以直接得到固体产物,操作成本低,反应转化率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高温回转炉及含其的高温制氢系统。
背景技术
氢气是一种可用于所有一次能源和电力生产的无污染和可再生的能源载体,且可储可输,氢气的利用可以为可再生能源的大规模利用创造条件。目前制氢方法主要包括蒸气重整、高温电解和热化学循环分解水等,蒸气重整、高温电解水的所需温度较高,约为900℃,因此能耗比较高,而热化学循环分解水中最典型的是IS和UT3循环,但这两种方法有三个缺点:(1)最大操作温度约850℃或需要一定的操作压力(10atm);(2)由于反应过程中有腐蚀性物质因此整个装置对材料要求严格;(3)整个循环在高温、压力下进行,其中的挥发性、有毒物质对公共安全造成威胁。随着能源问题的突出,以及环境保护压力的增大,同时由于可作为高温热源的核反应堆技术的逐渐成熟,利用核能制氢(如铀碳制氢)成为当今国际上的研究热点,其所需温度更低,仅为650℃,且无腐蚀、有毒物质产生,因此是种更高效、更安全的制氢工艺。
然而,核能制氢工艺为气固反应工艺,常见的气固反应器为固定床或流化床反应器等,但这些反应器无法实现连续操作,且固定床反应器需要实现催化剂与吸附剂的分离才能得到固体产物,操作成本高、传热性能差,而流化床反应器返混严重,反应的转化率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统的气固反应器无法实现连续操作、操作成本高、传热性能差、转化率低等缺陷,提供一种高温回转炉及含其的高温制氢系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种高温回转炉,包括炉体,所述炉体包括外炉壳和内炉壳,所述内炉壳嵌设于所述外炉壳内,且所述内炉壳的长度方向与所述外炉壳的长度方向平行,所述内炉壳围绕形成有炉膛,所述内炉壳的两端分别开设有与所述炉膛相连通的第一通孔和第二通孔,其特点在于,所述高温回转炉还包括:
反应管,所述反应管依次穿设于所述第一通孔、炉膛和第二通孔,且所述反应管的两端分别延伸至所述外炉壳的两端外;
旋转接头,所述旋转接头包括依次设置的固定部分和旋转部分,所述旋转部分的一端部嵌设于所述固定部分的一端部内且通过骨架油封密封连接于所述固定部分的一端部内,所述旋转部分的另一端部密封连接于所述反应管的一端,所述固定部分固定于所述外炉壳的一端,所述固定部分的侧壁的上部分开设有出气口;
进气管组件,所述进气管组件穿设于所述旋转接头,且所述进气管组件的一端与所述固定部分的另一端部密封连接,所述进气管组件的另一端部延伸至位于所述炉膛中的所述反应管内;
旋转机构,所述旋转机构用于使所述反应管相对于所述内炉壳旋转,所述旋转机构设置于所述外炉壳的内壁面并与所述反应管传动连接。
在本方案中,采用上述结构形式的高温回转炉结构简单,可以直接得到固体产物,操作成本低,反应过程中,反应管旋转,固体物料的表面连续被翻转,有效地提高了反应转化率;
另外,采用旋转接头实现了反应管与进气管组件之间的动密封,确保了反应管在旋转过程中的密封性,同时,炉体采用双层炉壳,保证在高温情况下,其外表面不超过50℃,进而保证了操作的安全性。
较佳地,所述反应管包括沿所述反应管的长度方向依次连接的进气连接区域、高温反应区域和进料连接区域,所述进气连接区域穿设于所述第一通孔,所述高温反应区域位于所述炉膛内,所述进料连接区域穿设于所述第二通孔;
所述高温反应区域包括依次连接并焊接的正圆锥部分、圆柱部分和倒圆锥部分,所述正圆锥部分的一端焊接于所述进气连接区域的一端,所述进气连接区域的另一端密封连接于所述旋转部分的另一端部,所述倒圆锥部分的一端焊接于所述进料连接区域的一端;
沿所述反应管的长度方向从左至右,所述正圆锥部分的直径逐渐增加,所述圆柱部分的直径保持不变,所述倒圆锥部分的直径逐渐减小。
在本方案中,反应管采用焊接的上述异型管,减少气流进出时反应物的溢出。
较佳地,所述进气管组件的另一端部延伸至所述圆柱部分内并且所述进气管组件的外壁面套设有支撑环,所述支撑环的外壁面与所述圆柱部分的内壁面之间设置有若干抄料板,且若干所述抄料板沿所述圆柱部分的周向均匀间隔设置于所述圆柱部分的内壁面,且每一所述抄料板从所述圆柱部分的一端延伸至所述圆柱部分的另一端。
在本方案中,在反应管内均匀设置抄料板,能够促进固体物料的混合,进而提高反应的转换率。
较佳地,所述进气管组件包括:两根进气管和容置管,两根所述进气管和所述容置管的一端部焊接于一安装盘内,所述安装盘可拆卸地连接于所述固定部分的另一端部并与所述固定部分的另一端部密封连接,两根所述进气管和所述容置管的另一端部贯穿于所述支撑环并沿所述支撑环的周向间隔设置,两根所述进气管均延伸至所述圆柱部分内;
其中一根所述进气管用于通入水蒸气,另一根所述进气管用于通入氩气,所述容置管内设置有热电偶,且所述热电偶的一端位于所述圆柱部分内。
在本方案中,热电偶的设置便于检测反应管内的温度,从而便于将其内的温度调节至最恰当的反应温度,进而避免能源浪费的同时,提高反应转换率。
较佳地,所述高温回转炉还包括进料挡板组件,所述进料挡板组件包括法兰部、挡板和连接部,所述挡板与所述法兰部相对设置,所述连接部连接于所述挡板与所述法兰部之间;
所述法兰部密封连接于所述进料连接区域的另一端,所述挡板嵌设于所述进料连接区域与所述倒圆锥部分的连接处,并用于阻挡所述高温反应区域内的反应物进入所述进料连接区域内。
较佳地,所述旋转机构包括旋转电机和传动机构,所述旋转电机的输出轴与所述传动机构的一端传动连接,所述传动机构的另一端与所述反应管传动连接;
和/或,所述反应管的材质为镍铬合金Inconel 600或哈氏合金C-276。
在本方案中,采用上述结构形式的反应管,能耐高温、防腐蚀,可以承受1100℃的高温,从而防止反应物碱式碳酸盐、水蒸气以及产物氢气等物质对反应管的腐蚀。
较佳地,所述高温回转炉还包括:
炉架,所述炉架的顶部设置有导轨,所述外炉壳的底部设置有滑块,所述滑块沿所述炉架的高度方向滑设于所述导轨;
升降机构,所述升降机构用于使所述炉体沿所述炉架的高度方向相对于所述炉架上下移动,且所述升降机构设置于所述炉架并与所述外炉壳的底部传动连接。
在本方案中,升降机构能够推动整个炉体的升降,且升降的方向及位移距离可调节。
本发明还提供了一种高温制氢系统,其特点在于,其包括如上所述的高温回转炉,所述进气管组件包括两根进气管,两根所述进气管均延伸至位于所述炉膛中的所述反应管内,所述高温制氢系统还包括:
水蒸气发生装置,所述水蒸气发生装置包括平流泵和与其中一根所述进气管相连通的蒸气发生器,所述平流泵用于调节所述蒸气发生器内的进水量和进水速度;
氩气装置,所述氩气装置与另一根所述进气管相连通;
抽真空装置,所述抽真空装置与所述反应管内部相连通;
氢气收集装置,所述氢气收集装置与所述反应管内部相连通。
在本方案中,采用上述结构形式的高温制氢系统结构简单、耐高温性和密封性好,可以直接得到固体产物,操作成本低,反应转化率高。
较佳地,所述炉体还包括加热装置,所述加热装置设置于所述内炉壳,所述进气管组件还包括:连接管和容置管,两根所述进气管和所述容置管沿所述连接管的周向间隔设置于所述连接管内,所述连接管的一端与所述固定部分的另一端部密封连接,所述容置管内设置有热电偶,且所述热电偶的一端位于所述反应管内;
所述高温制氢系统还包括控制装置,所述控制装置包括控制器和控制面板,所述控制面板与所述控制器电连接,且所述控制器与所述加热装置、所述旋转机构、所述水蒸气发生装置、所述抽真空装置和所述热电偶电连接。
在本方案中,控制器与加热装置、旋转机构、水蒸气发生装置电连接,能够控制升温、降温时的均衡,同时可根据实验要求调节反应管旋转的速度,并可适时切断水蒸气。
较佳地,所述氢气收集装置与所述反应管之间连接有冷凝盘管,所述冷凝盘管外设置有冷水机;
和/或,所述炉膛内设有压力传感器,其中一根所述进气管上设有压力表,所述压力表与所述压力传感器电连接,且其中一根所述进气管上设有电磁阀,所述电磁阀与所述控制器电连接,所述出气口内连接有出气管道,所述出气管道上设有泄压阀;
和/或,所述高温制氢系统还包括安全检测装置,所述安全检测装置位于所述炉体的上方,且所述安全检测装置与所述控制器电连接。
在本方案中,炉膛内设有压力传感器,压力值通过进气管上的压力表显示,当压力值超过设定值时,通过泄压阀确保安全;
另外,安全检测装置具有超温、过压、断偶、漏电、氢气探测等保护作用,并相应对各种故障进行报警、停止加热、切断电源、自动泄压等进行处理,确保整个操作过程的安全;
此外,安全检测装置位于所述炉体的上方,可实时检测实验系统周围空气中可燃气体的含量、浓度,如果系统周围氢气的浓度超过警戒值,可自动切断进气及加热等,确保整个环境的安全。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于:
本发明结构简单、耐高温性和密封性好,可以直接得到固体产物,操作成本低,反应转化率高。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的高温回转炉的结构示意图。
图2为图1中A部分的局部放大图。
图3为图1中B部分的局部放大图。
图4为本发明较佳实施例的高温制氢系统的结构框架示意图。
附图标记说明:
高温回转炉:1
炉体:10
外炉壳:100 内炉壳:101 炉膛:102
第一通孔:103 第二通孔:104
反应管:11
进气连接区域:110 正圆锥部分:111 圆柱部分:112
倒圆锥部分:113 进料连接区域:114
旋转接头:12
固定部分:120 旋转部分:121 出气口:122
进气管组件:13
支撑环:130 抄料板:131
旋转机构:14
旋转电机:140 传动机构:141
进料挡板组件:15
法兰部:150 连接部:151 挡板:152
炉架:16
升降机构:17
水蒸气发生装置:2
氩气装置:3
抽真空装置:4
氢气收集装置:5
控制装置:6
安全检测装置:7
具体实施方式
下面举个较佳实施例,并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,本实施例提供了一种高温回转炉1,其包括炉体10、反应管11、旋转接头12、进气管组件13、旋转机构14、进料挡板组件15、炉架16和升降机构17。其中,炉体10包括外炉壳100和内炉壳101,内炉壳101嵌设于外炉壳100内,且内炉壳101的长度方向与外炉壳100的长度方向平行。内炉壳101围绕形成有炉膛102,内炉壳101的两端分别开设有与炉膛102相连通的第一通孔103和第二通孔104。所述炉体10还包括加热装置,所述加热装置设置于所述内炉壳101。
当然,在本实施例中,内炉壳101和外炉壳100沿其周向均被分隔成两个部分,且外炉壳100的两个部分之间相互枢接并可绕与外炉壳100的轴线平行的一轴旋转,内炉壳101的两个部分通过卡扣的结构形式相互连接。同时,在本实施例中,高温回转炉1采用开启式电阻炉,且双层炉壳,保证在高温情况下,外表面不超过50℃,进而保证了操作的安全性。
另外,反应管11依次穿设于所述第一通孔103、炉膛102和第二通孔104,且所述反应管11的两端分别延伸至所述外炉壳100的两端外。在本实施例中,反应管11的材质为镍铬合金Inconel 600或哈氏合金C-276,其能耐高温、防腐蚀,可以承受1100℃的高温,从而防止反应物碱式碳酸盐、水蒸气以及产物氢气等物质对反应管11的腐蚀。
请结合图2予以理解,所述反应管11包括沿所述反应管11的长度方向依次连接的进气连接区域110、高温反应区域和进料连接区域114,所述进气连接区域110穿设于所述第一通孔103,所述高温反应区域位于所述炉膛102内,所述进料连接区域114穿设于所述第二通孔104。
所述高温反应区域包括依次连接并焊接的正圆锥部分111、圆柱部分112和倒圆锥部分113,所述正圆锥部分111的一端焊接于所述进气连接区域110的一端,所述进气连接区域110的另一端密封连接于所述旋转部分121的另一端部,所述倒圆锥部分113的一端焊接于所述进料连接区域114的一端。在本实施例中,进气连接区域110的另一端和进料连接区域114的另一端均采用高真空刀口法兰式设计,且进气连接区域110的另一端与所述旋转部分121的另一端部密封连接有无氧铜密封圈,可确保密封性能良好。
沿所述反应管11的长度方向从左至右,所述正圆锥部分111的直径逐渐增加,所述圆柱部分112的直径保持不变,所述倒圆锥部分113的直径逐渐减小。反应管11采用焊接的上述异型管,减少气流进出时反应物的溢出。
此外,请结合图3予以理解,所述旋转接头12包括依次设置的固定部分120和旋转部分121,所述旋转部分121的一端部嵌设于所述固定部分120的一端部内且通过骨架油封密封连接于所述固定部分120的一端部内;所述旋转部分121的另一端部密封连接于所述反应管11的一端,所述固定部分120固定于所述外炉壳100的一端,所述固定部分120的侧壁的上部分开设有出气口122。
所述进气管组件13穿设于所述旋转接头12,且所述进气管组件13的一端与所述固定部分120的另一端部密封连接,所述进气管组件13的另一端部延伸至所述圆柱部分112内并且所述进气管组件13的外壁面套设有支撑环130。所述支撑环130的外壁面与所述圆柱部分112的内壁面之间设置有若干抄料板131,且若干所述抄料板131沿所述圆柱部分112的周向均匀间隔设置于所述圆柱部分112的内壁面,且每一所述抄料板131从所述圆柱部分112的一端延伸至所述圆柱部分112的另一端。在反应管11内均匀设置抄料板131,能够促进固体物料的混合,进而提高反应的转换率。在本实施例中,所述抄料板131具有四块。
进一步地,所述进气管组件13包括:两根进气管和容置管,两根进气管和容置管的一端部焊接于一安装盘内,所述安装盘可拆卸地连接于所述固定部分的另一端部并与所述固定部分的另一端部密封连接。两根所述进气管和所述容置管的另一端部贯穿于所述支撑环130并沿所述支撑环的周向间隔设置,两根所述进气管均延伸至所述圆柱部分112内;其中一根所述进气管用于通入水蒸气,另一根所述进气管用于通入氩气,所述容置管内设置有热电偶,且所述热电偶的一端位于所述圆柱部分112内。热电偶的设置便于检测反应管11内的温度,从而便于将其内的温度调节至最恰当的反应温度,进而避免能源浪费的同时,提高反应转换率。
在本实施例中,采用上述结构形式的高温回转炉1结构简单,可以直接得到固体产物,操作成本低,反应过程中,反应管11旋转,固体表面不断更新,有效地提高了反应转化率;另外,采用旋转接头12实现了反应管11与进气管组件13之间的动密封,确保了反应管11在旋转过程中的密封性。
请根据图1予以理解,所述进料挡板组件15包括法兰部150、挡板152和连接部151,所述挡板152与所述法兰部150相对设置,所述连接部151连接于所述挡板152与所述法兰部150之间;所述法兰部150通过无氧铜密封圈密封连接于所述进料连接区域114的另一端,所述挡板152嵌设于所述进料连接区域114与所述倒圆锥部分113的连接处,并用于阻挡所述高温反应区域内的反应物进入所述进料连接区域114内。所述进料连接区域114的另一端具有进料口,装有挡板152,打开进料挡板组件15后,可加料或取料。
另外,所述旋转机构14用于使所述反应管11相对于所述内炉壳101旋转,所述旋转机构14设置于所述外炉壳100的内壁面并与所述反应管11传动连接。所述旋转机构14包括旋转电机140和传动机构141,所述旋转电机140的输出轴与所述传动机构141的一端传动连接,所述传动机构141的另一端与所述反应管11传动连接。
此外,所述炉架16的顶部设置有导轨,所述外炉壳100的底部设置有滑块,所述滑块沿所述炉架16的高度方向滑设于所述导轨;所述升降机构17用于使所述炉体10沿所述炉架16的高度方向相对于所述炉架16上下移动,且所述升降机构17设置于所述炉架16并与所述外炉壳100的底部传动连接。升降机构17能够推动整个炉体10的升降,且升降的方向及位移距离可调节。在本实施例中,升降机构17采用电动式推杆。
请结合图4予以理解,本发明还提供了一种高温制氢系统,其包括如上所述的高温回转炉1、水蒸气发生装置2、氩气装置3、抽真空装置4、氢气收集装置5、控制装置6和安全检测装置7。其中,所述水蒸气发生装置2与其中一根所述进气管相连通,所述水蒸气发生装置2包括平流泵和与其中一根所述进气管相连通的蒸气发生器,所述平流泵用于调节所述蒸气发生器内的进水量和进水速度。采用包括高温回转炉的高温制氢系统结构简单、耐高温性和密封性好,可以直接得到固体产物,操作成本低,反应转化率高。
另外,所述氩气装置3与另一根所述进气管相连通;所述抽真空装置4与所述反应管11内部相连通;所述氢气收集装置5与所述反应管11内部相连通。氢气收集系统中使用膜分离器实现氢气与其他气体的分离。在本实施例中,抽真空装置4采用双极旋片真空泵配合电阻真空计对反应管11内部进行抽真空处理。
此外,所述控制装置6包括控制器和控制面板,所述控制面板与所述控制器电连接,且所述控制器与所述加热装置、所述旋转机构14、升降机构17、所述水蒸气发生装置2、所述抽真空装置4和所述热电偶电连接。控制器与加热装置、旋转机构14、水蒸气发生装置2电连接,能够控制升温、降温时的均衡,同时可根据实验要求调节反应管11旋转的速度,并当安全检测装置7检测到氢气泄漏时可自动切断进气,起到一种保护作用。控制面板与控制器电连接,可通过控制面板控制完成整个实验的加热、旋转、升降、真空等各项操作,并可实时记录对应的温度曲线。
进一步地,所述氢气收集装置5与所述反应管11之间连接有冷凝盘管,冷凝未反应完的水蒸气,所述冷凝盘管外设置有冷水机。所述炉膛102内设有压力传感器,其中一根所述进气管上设有压力表,所述压力表与所述压力传感器电连接,且其中一根所述进气管上设有电磁阀,所述电磁阀与所述控制器电连接,当安全检测装置7检测到氢气泄漏时,控制器控制电磁阀自动切断水蒸气。所述出气口内连接有出气管道,所述出气管道上设有泄压阀。压力值通过进气管上的压力表显示,当压力值超过设定值时,通过泄压阀确保安全。
更进一步地,所述高温制氢系统还包括安全检测装置7,所述安全检测装置7位于所述炉体10的上方,且所述安全检测装置7与所述控制器电连接。安全检测装置7具有超温、过压、断偶、漏电、氢气探测等保护作用,并相应对各种故障进行报警、停止加热、切断电源、自动泄压等进行处理,确保整个操作过程的安全。
同时,安全检测装置7位于所述炉体10的上方,可实时检测实验系统周围空气中可燃气体的含量、浓度,如果系统周围氢气的浓度超过警戒值,可自动切断进气及加热等,确保整个环境的安全。
高温制氢系统的工作过程为:
通过抽真空装置4检验高温回转炉1中反应管11的气密性,并用氩气装置3内的氩气置换反应管11内的空气,从根本上去除反应管11内的氧气;
把一定质量混匀、研磨后的八氧化三铀、碳酸钠的混合物从反应管11的右端的进料口加入反应管11中,通过控制装置6对炉体10进行程序设温;
液态水经平流泵注入蒸气发生器,产生的水蒸气进入反应管11内,反应生成的气体混合物经旋转接头12上的出气口122进入氢气收集装置5;这种同端进出气的进气方式有利于气体到达右侧进料端时形成漩涡,将聚集于反应管11的壁部的氢气夹带出来;
该混合气经冷凝管冷却、除去其中水蒸气后进入气体增压系统和氢气纯化器,加压后的气体通过钯膜的选择性渗透实现氢气与其他气体的分离,得到的纯氢、尾气收集于气体取样袋中,纯氢产品的收率随原料气压力的增大而增大;
反应结束后,用氩气装置3吹扫整套系统,收集残余氢气,吹扫结束后,高温回转炉1倾斜、从右端出料,得到制氢反应的固体产物。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高温回转炉,包括炉体,所述炉体包括外炉壳和内炉壳,所述内炉壳嵌设于所述外炉壳内,且所述内炉壳的长度方向与所述外炉壳的长度方向平行,所述内炉壳围绕形成有炉膛,所述内炉壳的两端分别开设有与所述炉膛相连通的第一通孔和第二通孔,其特征在于,所述高温回转炉还包括:
反应管,所述反应管依次穿设于所述第一通孔、炉膛和第二通孔,且所述反应管的两端分别延伸至所述外炉壳的两端外;
旋转接头,所述旋转接头包括依次设置的固定部分和旋转部分,所述旋转部分的一端部嵌设于所述固定部分的一端部内且通过骨架油封密封连接于所述固定部分的一端部内,所述旋转部分的另一端部密封连接于所述反应管的一端,所述固定部分固定于所述外炉壳的一端,所述固定部分的侧壁的上部分开设有出气口;
进气管组件,所述进气管组件穿设于所述旋转接头,且所述进气管组件的一端与所述固定部分的另一端部密封连接,所述进气管组件的另一端部延伸至位于所述炉膛中的所述反应管内;
旋转机构,所述旋转机构用于使所述反应管相对于所述内炉壳旋转,所述旋转机构设置于所述外炉壳的内壁面并与所述反应管传动连接。
2.如权利要求1所述的高温回转炉,其特征在于,所述反应管包括沿所述反应管的长度方向依次连接的进气连接区域、高温反应区域和进料连接区域,所述进气连接区域穿设于所述第一通孔,所述高温反应区域位于所述炉膛内,所述进料连接区域穿设于所述第二通孔;
所述高温反应区域包括依次连接并焊接的正圆锥部分、圆柱部分和倒圆锥部分,所述正圆锥部分的一端焊接于所述进气连接区域的一端,所述进气连接区域的另一端密封连接于所述旋转部分的另一端部,所述倒圆锥部分的一端焊接于所述进料连接区域的一端;
沿所述反应管的长度方向从左至右,所述正圆锥部分的直径逐渐增加,所述圆柱部分的直径保持不变,所述倒圆锥部分的直径逐渐减小。
3.如权利要求2所述的高温回转炉,其特征在于,所述进气管组件的另一端部延伸至所述圆柱部分内并且所述进气管组件的外壁面套设有支撑环,所述支撑环的外壁面与所述圆柱部分的内壁面之间设置有若干抄料板,且若干所述抄料板沿所述圆柱部分的周向均匀间隔设置于所述圆柱部分的内壁面,且每一所述抄料板从所述圆柱部分的一端延伸至所述圆柱部分的另一端。
4.如权利要求3所述的高温回转炉,其特征在于,所述进气管组件包括:两根进气管和容置管,两根所述进气管和所述容置管的一端部焊接于一安装盘内,所述安装盘可拆卸地连接于所述固定部分的另一端部并与所述固定部分的另一端部密封连接,两根所述进气管和所述容置管的另一端部贯穿于所述支撑环并沿所述支撑环的周向间隔设置,两根所述进气管均延伸至所述圆柱部分内;
其中一根所述进气管用于通入水蒸气,另一根所述进气管用于通入氩气,所述容置管内设置有热电偶,且所述热电偶的一端位于所述圆柱部分内。
5.如权利要求2所述的高温回转炉,其特征在于,所述高温回转炉还包括进料挡板组件,所述进料挡板组件包括法兰部、挡板和连接部,所述挡板与所述法兰部相对设置,所述连接部连接于所述挡板与所述法兰部之间;
所述法兰部密封连接于所述进料连接区域的另一端,所述挡板嵌设于所述进料连接区域与所述倒圆锥部分的连接处,并用于阻挡所述高温反应区域内的反应物进入所述进料连接区域内。
6.如权利要求1所述的高温回转炉,其特征在于,所述旋转机构包括旋转电机和传动机构,所述旋转电机的输出轴与所述传动机构的一端传动连接,所述传动机构的另一端与所述反应管传动连接;
和/或,所述反应管的材质为镍铬合金Inconel 600或哈氏合金C-276。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的高温回转炉,其特征在于,所述高温回转炉还包括:
炉架,所述炉架的顶部设置有导轨,所述外炉壳的底部设置有滑块,所述滑块沿所述炉架的高度方向滑设于所述导轨;
升降机构,所述升降机构用于使所述炉体沿所述炉架的高度方向相对于所述炉架上下移动,且所述升降机构设置于所述炉架并与所述外炉壳的底部传动连接。
8.一种高温制氢系统,其特征在于,其包括如权利要求1所述的高温回转炉,所述进气管组件包括两根进气管,两根所述进气管均延伸至位于所述炉膛中的所述反应管内,所述高温制氢系统还包括:
水蒸气发生装置,所述水蒸气发生装置包括平流泵和与其中一根所述进气管相连通的蒸气发生器,所述平流泵用于调节所述蒸气发生器内的进水量和进水速度;
氩气装置,所述氩气装置与另一根所述进气管相连通;
抽真空装置,所述抽真空装置与所述反应管内部相连通;
氢气收集装置,所述氢气收集装置与所述反应管内部相连通。
9.如权利要求8所述的高温制氢系统,其特征在于,所述炉体还包括加热装置,所述加热装置设置于所述内炉壳,所述进气管组件还包括:连接管和容置管,两根所述进气管和所述容置管沿所述连接管的周向间隔设置于所述连接管内,所述连接管的一端与所述固定部分的另一端部密封连接,所述容置管内设置有热电偶,且所述热电偶的一端位于所述反应管内;
所述高温制氢系统还包括控制装置,所述控制装置包括控制器和控制面板,所述控制面板与所述控制器电连接,且所述控制器与所述加热装置、所述旋转机构、所述水蒸气发生装置、所述抽真空装置和所述热电偶电连接。
10.如权利要求9所述的高温制氢系统,其特征在于,所述氢气收集装置与所述反应管之间连接有冷凝盘管,所述冷凝盘管外设置有冷水机;
和/或,所述炉膛内设有压力传感器,其中一根所述进气管上设有压力表,所述压力表与所述压力传感器电连接,且其中一根所述进气管上设有电磁阀,所述电磁阀与所述控制器电连接,所述出气口内连接有出气管道,所述出气管道上设有泄压阀;
和/或,所述高温制氢系统还包括安全检测装置,所述安全检测装置位于所述炉体的上方,且所述安全检测装置与所述控制器电连接。
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