CN1296910A - 新方法低成本用水制氢技术与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明新方法低成本用水制氢技术与装置,适用于各种锅炉,特别是火力发电厂大型锅炉的热源燃料,更适用于汽车、火车、轮船和飞机的发动机,燃烧排放物为无污染的水汽,是理想的清洁新能源。本发明原理特征:[1]应用特殊反应剂和水蒸汽反应制氢[2]反应剂在过程中自动再生,成本极低。主要技术指标:1.1公斤水产氢1.24米3,2.产氢每米3耗电0.1度,总成本产氢每米3≤0.5元,3.产氢量600～60000米3/时,或更大,可应用于火力发电厂。
Description
大城市的大气污染源为机动车尾气，全球现有6～10亿辆汽车，每辆车每年从尾气中排出的铅约200克，则6亿辆车每年排铅共约120吨，大量含铅废气使居民出现造血功能下降，并伴有心血管病脑溢血和慢性肾炎等，这严重现象引起各国医学专家的高度重视所以治理汽车尾气污染刻不容缓，虽然现在汽车装有尾气净化器，但使用效果不好，没有从根本上解决问题。21世纪汽车将使用氢燃料取代日益缺乏的石油。氢燃烧热值(供能量)极高，燃烧排放物为无污染的水汽，是理想的清洁能源。
过去应用水电解法制氢，电耗极大，而用化学方法制氢，所用的化学剂材料很贵，成本很高。难以推广应用。
本发明是设计研制一种低成本用水制氢的新方法，不是电解法。
本发明方法电耗和成本都很低，便于推广应用。本发明原理特征：[1]应用特殊反应剂和水蒸汽反应制氢[2]反应剂在过程中自动再生，成本极低。主要技术指标：1.1公斤水产氢1.24米32．产氢每米3耗电0.1度，总成本产氢每米3≤0.5元，3．产氢量600～60000米3/时，或更大，可应用于火力发电厂。适用于各种锅炉特别是火力发电厂大型锅炉的热源燃料，更适用于汽车、火车、轮船和飞机的发动机、燃烧排放物为无污染的水汽，是理想的清洁新能源。图1为制氢装置总图，图2为反应炉结构，图3为微波等离子发生器。
本发明由制氢反应炉2，微波等离子发生器7，通氢分子筛4驱动风机5等组成(见图1)。
所述的微波发生器7(见图1、3)，18为反应炉外壳，微波发生器由磁控管20电源变压器19等元件和波导空腔21等组成。22为一块耐高温塑料或石棉板，以便微波电场磁力线能发射到进气管1内。当CO2经过微波电场时，气体的自由电子被微波高频能量所激发，自由电子运动急剧加速并获得足够的能量，这时气体的原子被电离，则气体被微波电场击穿而电离成等离子体，等离子体为物质第四态，在该态下极快完成如下反应：
所述的用水制氢过程如下：
a．返送回来的CO2气体进入反应炉2的下端入口1，经此处微波电场的作用，CO2气体被电离成等离子体状态： ，这些离子的碳呈原子状态，便沉积在反应炉中下部的催化剂石墨碳8颗粒表面上，这些原子状态的碳，化学性能十分活跃，又呈极细的微粒状，其反应表面积非常大，它与CO2迅速反应：
b．所产生的CO，便是制氢的反应剂，CO气体流经反应炉中部的铁铬铝网11遇到喷入的水蒸汽，立刻发生制氢化学反应：
所述的制氢特殊反应剂是一氧化碳CO，设备开机启动时，由钢瓶装的CO2气源供给(只是开机时一次性供给1，以后不用)。在反应炉中进行制氢化学反应： -9870 cal/mol--(3)为吸热反应，反应区温度为750℃。由于氢分子直径很小，而CO2分子直径较大。经过通氢分子筛4的分离，剩下的CO2入再生区17(反应炉中下部)，使CO2又再生成CO∶ ，这反应式(2)是本发明运行的关键。
所述的制氢反应炉2(图1,2)，3为水蒸汽发生器，由喷管10喷入水蒸汽，14为水标，15为加水管，16为生成气体(H2+CO2)出口，9为加热管(陶瓷)，12为电加热的电阻丝(φ4的镍铬丝)自动控温恒定900℃，13为保温材料。6为循环管道。
Claims (3)
1．新方法低成本用水制氢技术与装置，主要包括反应炉，微波发生器，通氢分子筛，驱动风机等，其特征是：
所述的微波发生器，由磁控管20波导21等组成，令入口处CO2电离成等离子状态，以提高CO2→CO的转换速度和效率，
2．根据权利要求1所述的新方法低成本用水制氢技术与装置，其特征是：
1)在反应炉中下部放有晶体石墨和含稀土元素钇的铁铬铝，作为CO2→CO转换的催化剂，
2)在再生器(区)产生的CO，便是制氢反应剂，
3)反应炉上部的水蒸汽发生器3产生的水蒸汽和CO反应成氢气，
3．根据权利要求1、2所述的新方法低成本用水制氢技术与装置，其特征是：
1)制氢反应生成的气体(H2+CO2)经过通氢分子筛4的分
离，产生的氢气由出口23输出，
2)分离后剩下的CO2经由管道送回反应炉入口1，以便转
换成CO重复使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN99123738A CN1296910A (zh) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 新方法低成本用水制氢技术与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN99123738A CN1296910A (zh) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 新方法低成本用水制氢技术与装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1296910A true CN1296910A (zh) | 2001-05-30 |
Family
ID=5282950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN99123738A Pending CN1296910A (zh) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 新方法低成本用水制氢技术与装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1296910A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1944238B (zh) * | 2006-10-16 | 2010-05-12 | 鲍涛 | 微波介导的制取高纯度氢气和碳黑的工艺 |
| CN102633231A (zh) * | 2012-04-07 | 2012-08-15 | 江阴市尚疯新能源技术开发有限公司 | 用水还原、氧化快速转化能源的方法 |
| CN114572933A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-03 | 锦州君仁明阳新技术开发有限公司 | 二氧化碳转化成一氧化碳水制氢新工艺装置 |
-
1999
- 1999-11-18 CN CN99123738A patent/CN1296910A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1944238B (zh) * | 2006-10-16 | 2010-05-12 | 鲍涛 | 微波介导的制取高纯度氢气和碳黑的工艺 |
| CN102633231A (zh) * | 2012-04-07 | 2012-08-15 | 江阴市尚疯新能源技术开发有限公司 | 用水还原、氧化快速转化能源的方法 |
| CN114572933A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-03 | 锦州君仁明阳新技术开发有限公司 | 二氧化碳转化成一氧化碳水制氢新工艺装置 |
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