CN205995430U - 一种煤等离子制氢装置 - Google Patents

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杨家华
王超生
张�林
季猛
倪建飞
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雷亚辉
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Abstract

本实用新型涉及一种煤等离子制氢装置，包括气化炉，氧等离子发生器、水等离子发生器，以及连通气化炉向炉内添加炭料并在炉内进行气化的添料端；氧等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加氧的添氧管道，氧等离子发生器将进入的氧电离为负氧离子并输入气化炉中；水等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加水蒸气的输入管道，水等离子发生器将进入的水蒸气电离为·OH、H+、·H并输入气化炉中；所述气化炉中输入的负氧离子、·OH、H+与C形成反应生成CO2和H2并通过连通气化炉的排出端排出；以及连接气化炉排出端将排出的CO2、H2进行分离的二氧化碳分离器。本实用新型具有结构简单、设计合理、制氢效率高、无污染的优点。

Description

一种煤等离子制氢装置
技术领域
本实用新型涉及能源设备技术领域，具体涉及一种煤等离子制氢装置。
背景技术
煤作为燃烧的能源，在一定情况下会燃烧不充分，不能够使其蕴含的能量充分释放，造成资源的浪费，且燃烧过程中产生排放的气体会造成大气污染。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、设计合理、制氢效率高的煤等离子制氢装置。
实现本实用新型目的的技术方案如下：
一种煤等离子制氢装置，包括气化炉，氧等离子发生器、水等离子发生器，
以及连通气化炉向炉内添加炭料并在炉内进行气化的添料端；
氧等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加氧的添氧管道，氧等离子发生器将进入的氧电离为负氧离子并输入气化炉中；
水等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加水蒸气的输入管道，水等离子发生器将进入的水蒸气电离为·OH、H+、·H，并输入气化炉中；
所述气化炉中输入的负氧离子、·OH、H+与C形成反应生成CO2和H2并通过连通气化炉的排出端排出；
以及连接气化炉排出端将排出的CO2、H2进行分离的二氧化碳分离器。
采用了上述技术方案，通过添料端向气化炉内添加炭料，气化炉内的炭料进行气化；进入水等离子发生器中的水蒸气能够被电离成自由基·OH、H+、·H并进入气化炉中，进入氧等离子发生器内的氧被电离为负氧离子进入气化炉中，这样在气化炉内与C进行反应，生成CO2、H2，将CO2通过二氧化碳分离器分离出去，便可以获得氢气，以供用户端进行使用。本实用新型只需要气化炉、两个等离子发生器及二氧化碳分离器即可获得氢气，设备简单、便于操作，制造成本低；反应的原料为炭、水蒸气、氧，容易获得，使用成本低；通过二氧化碳分离器分离出的二氧化碳可以集中收集进行处理，减少温室效应，且无废水废气产生，污染少；经过水等离子发生器、氢等离子发生器后，气化炉内的反应温度降低(以前800℃以上，现在仅需要300℃左右)，节省了能耗，同时，参与反应的干扰物质少以及设备之间的组合，转换出的氢气纯度高，热质高。
进一步地，为了避免气化炉外界杂物进入炉体内的干扰、污染，所述气化炉内设置有水等离子发生器、氧等离子发生器输入的介质进行过滤的过滤装置。
进一步地，为了将气化炉内的杂质排出，所述气化炉底部连通有排渣管，在排渣管上设置于排渣阀。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1为气化炉，2为氧等离子发生器，3为水等离子发生器，4为添料端，5为添氧管道，6为输入管道，7为气化炉的排出端，8为二氧化碳分离器，9为过滤装置，10为排渣管，11为排渣阀，12为等离子电源。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，一种煤等离子制氢装置，包括气化炉1，氧等离子发生器2、水等离子发生器3，本实施例中的气化炉、两个等离子发生器可采用目前的常用技术来实现。氧等离子发生器之所以称之为氧等离子发生器，是因为电离过程中通入的介质为氧，而水等离子发生器中通入的介质为水蒸气。两个等离子发生器分别连接有等离子电源12进行供电。
以及连通气化炉向炉内添加炭料并在炉内进行气化的添料端4，通过添料端向气化炉内添加炭料，通过气化炉将炭料气化；氧等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加氧的添氧管道5，氧等离子发生器将进入的氧电离为负氧离子并输入气化炉中；水等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加水蒸气的输入管道6，水等离子发生器将进入的水蒸气电离为·OH、H+、·H，并输入气化炉中；气化炉中输入的负氧离子、·OH、H+与C形成反应生成CO2和H2并通过连通气化炉的排出端7排出。
以及连接气化炉排出端将排出的CO2、H2进行分离的二氧化碳分离器8，这样将二氧化碳分离出来进行集中收集，也便于将氢气集中收集。
气化炉内设置有水等离子发生器、氧等离子发生器输入的介质进行过滤的过滤装置9，过滤装置为设置于气化炉内的过滤网格栅，避免外界杂质进入气化炉内对气化炉内造成影响。在气化炉底部连通有排渣管10，在排渣管上设置于排渣阀11，以便气化炉内的杂质排出。

Claims (3)

1.一种煤等离子制氢装置，其特征在于，该制氢装置包括气化炉，氧等离子发生器、水等离子发生器，
以及连通气化炉向炉内添加炭料并在炉内进行气化的添料端；
氧等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加氧的添氧管道，氧等离子发生器将进入的氧电离为负氧离子并输入气化炉中；
水等离子发生器进入端连通有向氧等离子发生器内添加水蒸气的输入管道，水等离子发生器将进入的水蒸气电离为·OH、H+、·H，并输入气化炉中；
所述气化炉中输入的负氧离子、·OH、H+与C形成反应生成CO2和H2并通过连通气化炉的排出端排出；
以及连接气化炉排出端将排出的CO2、H2进行分离的二氧化碳分离器。
2.根据权利要求1所述的一种煤等离子制氢装置，其特征在于，所述气化炉内设置有水等离子发生器、氧等离子发生器输入的介质进行过滤的过滤装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤等离子制氢装置，其特征在于，所述气化炉底部连通有排渣管，在排渣管上设置于排渣阀。
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