CN110668400A - 一种生物质制氢洗气一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质制氢洗气一体化装置，包括反应罐、第一洗气罐和第二洗气罐，反应罐内置内罐体，内罐体底部连接蒸汽供应罐，蒸汽供应罐内有蒸汽发生室，内罐体的内壁设有传热柱，内罐体的内部还设有送风管，内罐体的顶部连通有输气管，在输气管上设有滤气盘和气体单向阀，输气管与第一洗气罐顶部连通，第一洗气罐通过连通管与第二洗气罐底部侧面处连通，第一洗气罐靠近底部处安装有隔板，隔板与第一洗气罐底部围合有分汽室，隔板设有若干均匀分布的出汽孔，蒸汽发生室的一侧顶部设有进水口，蒸汽发生室的另一侧顶部设有出汽口，出汽口连接蒸汽输送管通入到分汽室的底部。本发明对氢气中杂质进行有效去除，有效利用燃烧热量，便于管理。

Description

一种生物质制氢洗气一体化装置
技术领域
本发明涉及生物质制氢技术领域，具体来说，涉及一种生物质制氢洗气一体化装置。
背景技术
能源是社会经济发展和人类进步的物质基础之一。目前人类所利用的能源仍以石油、天然气、煤炭等化石燃料为主，这类能源属于不可再生能源，储量十分有限，按现在消耗速率来推算，这类能源已面临枯竭的危险：同时，在长期利用化石燃料过程中，排放的废气及废渣又造成了环境的重度污染和“温室效应”。因此，努力寻求清洁的、能够替代石化燃料的新能源迫在眉睫。在开发新能源的探索中，氢气因在燃烧时只生成水，不产生任何污染物，能量密度高，热转化效率高，输送成本低等优点被能源界公认为最具有潜力的新能源之一。
氢是高效的无污染的能源之一，对于氢的制作可通过废弃的植物秸秆进行处理，现有的生物质制氢装置产生的氢气含有大量的一氧化碳、二氧化碳杂质，后期处理工艺较为麻烦，工序多，生产成本高。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质制氢洗气一体化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物质制氢洗气一体化装置，包括反应罐、第一洗气罐和第二洗气罐，所述反应罐的内部设有内罐体，所述内罐体的底部固定有蒸汽供应罐，所述蒸汽供应罐的内部设有蒸汽发生室，所述内罐体的内壁设有若干底部通入到所述蒸汽发生室的传热柱，所述传热柱的外侧设有金属密封壳，所述内罐体的内部还设有送风管，所述送风管的底端通到反应罐的底部，所述送风管上设有送风机和控风阀，所述内罐体的顶部连通有输气管，在所述输气管上设有滤气盘和气体单向阀，所述输气管的另一端与第一洗气罐顶部连通，所述第一洗气罐靠近顶部处的一侧通过连通管与第二洗气罐底部侧面处连通，所述第一洗气罐靠近底部处安装有隔板，所述隔板与第一洗气罐底部围合有分汽室，所述隔板设有若干均匀分布的出汽孔，所述蒸汽发生室的一侧顶部设有进水口，所述蒸汽发生室的另一侧顶部设有出汽口，所述出汽口连接蒸汽输送管，所述蒸汽输送管的另一端通入到分汽室的底部。
进一步的，所述内罐体的底部设有出渣口，所述出渣口通入到所述反应罐的底部，所述出渣口的的侧面固定有导料板，所述内罐体的两侧内壁均安装有电热环。
进一步的，所述进水口连通通入到反应罐外侧的带盖的进水管。
进一步的，所述第一洗气罐的顶部安装有压力表。
进一步的，所述第二洗气罐的顶部固定有干燥箱，所述干燥箱的一侧通过管道与第二洗气罐的顶部连通，所述干燥箱的内部装有干燥剂，所述干燥箱的顶部设有出气口，所述第二洗气罐内装有氢氧化钠溶液。
进一步的，所述连通管上设有电磁阀。
进一步的，所述滤气盘的侧面开设有弧形开口，所述弧形开口处铰接有适配的弧形盖板，所述弧形盖板的内侧固定有滤网盘，所述滤网盘内装有活性炭。
进一步的，所述内罐体的顶部设有通入到反应罐顶部的带盖的加料口，所述反应罐和内罐体的侧面设有位置对应的玻璃观察窗。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过内罐体的电热环加热作用使得生物质在内部反应热解，送风机对内罐体输送氧气，控风阀可以调节氧气进入量，传热柱获取热量加热蒸汽发生室内的水，水蒸汽进入到分汽室内，产生的氢气、二氧化碳、一氧化碳气体和杂质经过滤气盘滤除杂质后通入到第一洗气罐内与从分汽室出汽孔分出的高温蒸汽进行接触，一氧化碳在高温下与水蒸气反应生产二氧化碳，关闭电磁阀使得一氧化碳在高温下与水蒸气充分反应，通过压力表压力为工作人员判断反应时间提供依据，反应后的二氧化碳和氢气进入第二洗气罐，二氧化碳去除，纯净氢气进入干燥箱干燥即可实现一体化制氢，提高了生物质制氢的效率，简化了洗气的工序，氢气纯度高，便于工作人员管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种生物质制氢洗气一体化装置的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的一种生物质制氢洗气一体化装置的内罐体内部结构示意图。
图3是根据本发明实施例的一种生物质制氢洗气一体化装置的第一洗气罐内部结构示意图。
附图标记：
1、反应罐；2、第一洗气罐；3、第二洗气罐；4、内罐体；5、蒸汽供应罐；6、蒸汽发生室；7、传热柱；8、金属密封壳；9、电热环；10、出渣口； 11、导料板；12、进水口；13、出汽口；14、输气管；15、滤气盘；16、弧形开口；17、弧形盖板；18、滤网盘；19、加料口；20、玻璃观察窗；21、进水管；22、送风管；23、控风阀；24、送风机；25、蒸汽输送管；26、气体单向阀；27、压力表；28、隔板；29、分汽室；30、出汽孔；31、连通管；32、电磁阀；33、干燥箱；34、出气口。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：
请参阅图1-3，根据本发明实施例的一种生物质制氢洗气一体化装置，包括反应罐1、第一洗气罐2和第二洗气罐3，所述反应罐1的内部设有内罐体4，所述内罐体4的底部固定有蒸汽供应罐5，所述蒸汽供应罐5的内部设有蒸汽发生室6，所述内罐体4的内壁设有若干底部通入到所述蒸汽发生室6的传热柱7用于为蒸汽发生室6内的水进行加热，所述传热柱7的外侧设有金属密封壳8保证内罐体4与蒸汽供应罐5的隔绝密封，所述内罐体4的内部还设有送风管22，所述送风管22的底端通到反应罐1的底部，所述送风管22上设有送风机24和控风阀23便于控制氧气量，所述内罐体1的顶部连通有输气管14，在所述输气管14上设有滤气盘15和气体单向阀26避免气体回流，所述输气管14的另一端与第一洗气罐2顶部连通，所述第一洗气罐2靠近顶部处的一侧通过连通管31与第二洗气罐3底部侧面处连通，所述第一洗气罐2靠近底部处安装有隔板28，所述隔板28 与第一洗气罐2底部围合有分汽室29，所述隔板28设有若干均匀分布的出汽孔30使得蒸汽与产生的氢气、二氧化碳、一氧化碳气体进行充分接触反应，所述蒸汽发生室6的一侧顶部设有进水口12为蒸汽发生室6供水，所述蒸汽发生室6的另一侧顶部设有出汽口13，所述出汽口13连接蒸汽输送管25，所述蒸汽输送管25的另一端通入到分汽室29的底部。
通过本发明的上述方案，所述内罐体4的底部设有出渣口10，所述出渣口10通入到所述反应罐1的底部，所述出渣口10的的侧面固定有导料板11，便于将渣料清除，所述内罐体4的两侧内壁均安装有电热环9用于为生物质热解提供热源。
通过本发明的上述方案，所述进水口12连通通入到反应罐1外侧的带盖的进水管21便于管理人员加水。
通过本发明的上述方案，所述第一洗气罐2的顶部安装有压力表27便于管理人员查看第一洗气罐2内部压力在安全压力内判断反应时间。
通过本发明的上述方案，所述第二洗气罐3的顶部固定有干燥箱33，所述干燥箱33的一侧通过管道与第二洗气罐3的顶部连通，所述干燥箱 33的内部装有干燥剂去除氢气中的水分，所述干燥箱33的顶部设有出气口34，所述第二洗气罐3内装有氢氧化钠溶液用于去除氢气中的二氧化碳气体以获得纯净的氢气。
通过本发明的上述方案，所述连通管31上设有电磁阀32便于控制连通管31的开通与关闭。
通过本发明的上述方案，所述滤气盘15的侧面开设有弧形开口16，所述弧形开口16处铰接有适配的弧形盖板17，所述弧形盖板17的内侧固定有滤网盘18，所述滤网盘18内装有活性炭，弧形盖板17便于对滤网盘18 拿出对杂质进行清理，便于管理人员管理，活性炭吸附杂质。
通过本发明的上述方案，所述内罐体4的顶部设有通入到反应罐1顶部的带盖的加料口19用于添加生物质，如植物秸秆，所述反应罐1和内罐体4的侧面设有位置对应的玻璃观察窗20便于管理人员对内部进行查看。
在具体应用时，内罐体4的电热环9加热作用使得生物质在内部反应热解，送风机24对内罐体4输送氧气，调节控风阀23可以调节氧气进入量，传热柱7获取电热环9热量加热蒸汽发生室6内的水，水蒸汽进入到分汽室29内，产生的氢气、二氧化碳、一氧化碳气体和杂质经过滤气盘15滤除杂质后通入到第一洗气罐2内与从分汽室29出汽孔30分出的高温蒸汽进行接触，一氧化碳在高温下与水蒸气反应生产二氧化碳，关闭电磁阀32 使得一氧化碳在高温下与水蒸气充分反应，通过压力表27压力为工作人员判断反应时间提供依据，反应后的二氧化碳和氢气进入第二洗气罐3，二氧化碳去除，纯净氢气进入干燥箱33干燥即可实现一体化制氢，提高了生物质制氢的效率，简化了洗气的工序，氢气纯度高，便于工作人员管理。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限定本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，包括反应罐(1)、第一洗气罐(2)和第二洗气罐(3)，所述反应罐(1)的内部设有内罐体(4)，所述内罐体(4)的底部固定有蒸汽供应罐(5)，所述蒸汽供应罐(5)的内部设有蒸汽发生室(6)，所述内罐体(4)的内壁设有若干底部通入到所述蒸汽发生室(6)的传热柱(7)，所述传热柱(7)的外侧设有金属密封壳(8)，所述内罐体(4)的内部还设有送风管(22)，所述送风管(22)的底端通到反应罐(1)的底部，所述送风管(22)上设有送风机(24)和控风阀(23)，所述内罐体(1)的顶部连通有输气管(14)，在所述输气管(14)上设有滤气盘(15)和气体单向阀(26)，所述输气管(14)的另一端与第一洗气罐(2)顶部连通，所述第一洗气罐(2)靠近顶部处的一侧通过连通管(31)与第二洗气罐(3)底部侧面处连通，所述第一洗气罐(2)靠近底部处安装有隔板(28)，所述隔板(28)与第一洗气罐(2)底部围合有分汽室(29)，所述隔板(28)设有若干均匀分布的出汽孔(30)，所述蒸汽发生室(6)的一侧顶部设有进水口(12)，所述蒸汽发生室(6)的另一侧顶部设有出汽口(13)，所述出汽口(13)连接蒸汽输送管(25)，所述蒸汽输送管(25)的另一端通入到分汽室(29)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，所述内罐体(4)的底部设有出渣口(10)，所述出渣口(10)通入到所述反应罐(1)的底部，所述出渣口(10)的的侧面固定有导料板(11)，所述内罐体(4)的两侧内壁均安装有电热环(9)。
3.根据权利要求1所述的一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，所述进水口(12)连通通入到反应罐(1)外侧的带盖的进水管(21)。
4.根据权利要求1所述的一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，所述第一洗气罐(2)的顶部安装有压力表(27)。
5.根据权利要求1所述的一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，所述第二洗气罐(3)的顶部固定有干燥箱(33)，所述干燥箱(33)的一侧通过管道与第二洗气罐(3)的顶部连通，所述干燥箱(33)的内部装有干燥剂，所述干燥箱(33)的顶部设有出气口(34)，所述第二洗气罐(3)内装有氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，所述连通管(31)上设有电磁阀(32)。
7.根据权利要求1所述的一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，所述滤气盘(15)的侧面开设有弧形开口(16)，所述弧形开口(16)处铰接有适配的弧形盖板(17)，所述弧形盖板(17)的内侧固定有滤网盘(18)，所述滤网盘(18)内装有活性炭。
8.根据权利要求1-2所述的一种生物质制氢洗气一体化装置，其特征在于，所述内罐体(4)的顶部设有通入到反应罐(1)顶部的带盖的加料口(19)，所述反应罐(1)和内罐体(4)的侧面设有位置对应的玻璃观察窗(20)。
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