CN214830145U - 一种制氢生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种制氢生产线，涉及危废处理设备技术领域，包括：热解气化炉和等离子体重整装置，热解气化炉的进料口连接有粉碎机，热解气化炉的出气口连接等离子体重整装置进气口，等离子体重整装置出气口连接有氢气提纯装置，氢气提纯装置的出气口上连接有氢气罐，等离子体重整装置上设置有水蒸汽入口。本实用新型通过将有机废物经过破碎后再热解，可以使有机废物充分热解，热解效率更高，热解后的可燃合成气，进入等离子体重整装置，进行气体重整，加入催化剂以加速反应和减低能耗，同时向等离子体重整装置内喷入水蒸汽来调整反应物的碳氢比，可以得到H2和CO2的混合气体，最后进入氢气提纯装置可以得到纯净的H2。
Description
技术领域
本实用新型涉及危废处理设备技术领域，特别涉及一种制氢生产线。
背景技术
目前国内固废主要处理技术之一是焚烧，焚烧垃圾时虽然能做到减量化，但是目前在能源化和无害化方面仍有大量不足。有机废物如固废、医废和危废中原本含有大量的能量，这些能量在焚烧过程中仅能变成高温烟气，通过余热锅炉进行部分能源利用和回收，往往是通过换热得到热蒸汽。对于许多固废处置中心和装备有焚烧炉的企业，没有办法配置昂贵的蒸汽发电机，所以最终这些能源没有办法得到有效的利用。另外，有机废物在焚烧过程中的氧化气氛下，二噁英的控制难度较大，达标排放往往需要付出较大的经济代价。
发明内容
针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种制氢生产线，此制氢生产线可以将有机废物进行减量化，而且能够将有机废物内的能量充分提取出来。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种制氢生产线，包括：热解气化炉和等离子体重整装置，所述热解气化炉的进料口连接有粉碎机，所述热解气化炉的出气口连接所述等离子体重整装置进气口，所述等离子体重整装置出气口连接有氢气提纯装置，所述氢气提纯装置的出气口上连接有氢气罐，所述等离子体重整装置上设置有水蒸汽入口。
其中，所述热解气化炉与所述等离子体重整装置之间设置有气体净化器。
其中，所述等离子体重整装置包括炉体，所述炉体两端上设置有所述等离子体重整装置进气口和所述等离子体重整装置出气口，所述等离子体重整装置进气口和所述等离子体重整装置出气口相对设置，所述等离子体重整装置进气口和所述等离子体重整装置出气口之间设置有等离子体炬。
其中，所述等离子体炬围绕所述炉体侧壁均匀设置若干个。
其中，所述炉体侧壁上设置有旋转球，所述旋转球转动安装在所述炉体侧壁上，所述旋转球上设置有安装所述等离子体炬的安装通道，所述旋转球内通冷却水。
其中，所述炉体外部套装有连接环，所述炉体上还固定有固定板，所述固定板上设置有螺纹通孔，所述螺纹通孔内配合安装有螺栓柱，所述螺栓柱一端转动连接在所述连接环上，另一端上设置有旋转把手，所述连接环上还设置有挂钩，所述挂钩固定连接在所述旋转球上。
其中，所述螺栓柱设置有两组，分别对称设置在所述炉体两侧。
其中，所述固定板上设置有刻度板。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
由于本实用新型制氢生产线包括：热解气化炉和等离子体重整装置，热解气化炉的进料口连接有粉碎机，热解气化炉的出气口连接等离子体重整装置进气口，等离子体重整装置出气口连接有氢气提纯装置，氢气提纯装置的出气口上连接有氢气罐，等离子体重整装置上设置有水蒸汽入口。本实用新型通过将有机废物经过破碎后再热解，可以使有机废物充分热解，热解效率更高，热解后的可燃合成气，进入等离子体重整装置，进行气体重整，经过充分反应后，可以得到H2和CO2的混合气体，最后进入氢气提纯装置可以得到纯净的H2，从而完成整个有机废物制氢过程，通过本装置可以充分将有机废物中的能量提取出来并转化成可方便利用的H2，而且设备相对价格较低，热解后的有机废物生成废渣，有机废物减量化明显。
由于热解气化炉与等离子体重整装置之间设置有气体净化器，可以去除混合气体中的粉尘和酸性气体。
由于等离子体重整装置包括炉体，炉体两端上设置有等离子体重整装置进气口和等离子体重整装置出气口，等离子体重整装置进气口和等离子体重整装置出气口相对设置，等离子体重整装置进气口和等离子体重整装置出气口之间设置有等离子体炬，等离子体炬围绕炉体侧壁均匀设置若干个，若干个等离子体炬相互配合，使炉体内等离子体炬气流均匀，从而使反应更稳定。
由于炉体侧壁上设置有旋转球，旋转球转动安装在炉体侧壁上，旋转球上设置有安装等离子体炬的安装通道，旋转球内通冷却水，通过在炉体内设置有旋转球，可以使等离子体炬在炉体内的射流角度进行变化，从而可以根据具体情况进行调节，使设备通用性更强。
由于炉体外部套装有连接环，炉体上还固定有固定板，固定板上设置有螺纹通孔，螺纹通孔内配合安装有螺栓柱，螺栓柱一端转动连接在连接环上，另一端上设置有旋转把手，通过连接环将所有等离子体炬连接在一起，并通过连接环统一控制所有等离子体炬的射流角度，保证所有等离子体炬的角度一致。
由于固定板上设置有刻度板，通过刻度板可以更好的控制等离子体炬的射流角度。
综上所述，本实用新型制氢生产线解决了现有技术中有机废物处理中能量损耗严重的技术问题，本实用新型通过设置热解炉和等离子体重整装置，然后经过氢气提纯得到纯净的可燃气体氢气，降低了生产成本。
附图说明
图1是本实用新型一种制氢生产线的结构示意图；
图2是图1中等离子体重整装置的结构示意图；
图中：10、热解气化炉，11、粉碎机，20、等离子体重整装置，201、水蒸汽入口，21、炉体，210、等离子体重整装置进气口，211、等离子体重整装置出气口，221、上安装座，222、下安装座，23、旋转球，231、安装通道，24、连接环，241、挂钩，25、固定板，251、螺纹通孔，252、螺栓柱，253、旋转把手，254、刻度板，30、气体净化器，40、氢气提纯装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。
本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。
如图1所示，一种制氢生产线，包括：热解气化炉10和等离子体重整装置20。热解气化炉10的进料口连接有粉碎机11，粉碎机11的进料口连接有有机废物仓（图中未示出），粉碎机11的出料口通过螺旋输送机连接热解气化炉10的进料口。有机废物仓的有机废物经过粉碎机11粉碎后再进行热解，经过粉碎后的有机废物颗粒均匀，有利于进行热解气化。粉碎后的有机废物送入热解气化炉10内，并落到炉盘上进行热解。经过高温充分热解后，得到可燃气体和无机炉渣。可燃气体主要成分是甲烷、氢气、一氧化碳等小分子烷烃和水，可燃气体从热解气化炉10的出气口进入气体净化器30，气体净化器30采用传统过滤式净化器，对可燃气体进行脱酸除尘。经过净化后的一分部可燃气体返回到热解气化炉10内作为能源，维持化学反应，另一部分进入等离子体重整装置20的进气口，进行气体重整。等离子体重整装置20的出气口连接有氢气提纯装置40，氢气提纯装置40的出气口上连接有氢气罐（图中未示出）。氢气提纯装置40采用变压吸附的工艺，通过在提纯罐中加入吸附剂，通过吸附剂将可燃气体进行吸附提纯，利用不同气体在吸附剂上吸附性能的差异，来提纯氢气。
如图1和图2共同所示，等离子体重整装置20上设置有水蒸汽入口201，可燃气体重整时，应向等离子体重整装置20中加入催化剂以加速反应和减低能耗，同时向反应装置中喷入水蒸汽来调整反应物的碳氢比。经过充分反应后，可以得到氢气和二氧化碳的混合气体，最后混合气体进入氢气提纯装置40可以得到纯净的氢气，从而完成整个有机废物制氢过程。等离子体重整装置20包括炉体21，炉体21两端上设置有等离子体重整装置进气口210和等离子体重整装置出气口211，等离子体重整装置进气口210和等离子体重整装置出气口211相对设置，分别位于炉体21两端。等离子体重整装置进气口210和等离子体重整装置出气口211之间设置有等离子体炬。等离子体炬围绕炉体21侧壁均匀设置若干个。炉体21侧壁上设置有若干个等离子体炬安装座，等离子体炬安装在等离子体炬安装座上。等离子体炬安装座包括上安装座221和下安装座222，上安装座221和下安装座222中间夹持有一旋转球23，旋转球23转动安装在上安装座221和下安装座222之间，旋转球23上设置有安装等离子体炬的安装通道231，等离子体炬插入安装通道231内。旋转球23、上安装座221和下安装座222内为空心结构，可以通入冷却循环水，所以在旋转球23、上安装座221和下安装座222上分开设置有冷却循环水入口和冷却循环水出口。通过将等离子体炬安装在旋转球23上，从而使等离子体炬的射流方向进行改变。
如图1和图2共同所示，为了使若干个等离子体炬的射流方向角度一致，从而在炉体21外部套装有连接环24，炉体21上还固定有固定板25，固定板25上设置有螺纹通孔251，螺纹通孔251内配合安装有螺栓柱252，螺栓柱252一端转动连接在连接环24上，另一端上设置有旋转把手253。螺栓柱252连接在连接环24的一端上设置有限位块，连接环24内设置有限位槽，通过限位块和限位槽相互配合，从而使螺栓柱252可以在限位槽内旋转，螺栓柱252设置有两组，分别对称设置在炉体21两侧。固定板25上设置有刻度板254，刻度板254设置方向与螺栓柱252相平行，刻度板254上设置有刻度线，刻度线标注角度刻度。连接环24上设置有挂钩241，挂钩241固定连接在安装通道231外壁上。
本实用新型一种制氢生产线，通过将净化后的可燃气体回用到热解气化炉10中，从而在热解气化过程中能耗比较低，而生成的可燃气体成分相对单一稳定。与目前其他制氢方案比，本实用新型的原料主要是有机废物（包含有机固废、有机危废和医废）和水，与消耗电力、石化燃料的制氢方案比，明显更有助于实现节能减排，是一种变废为宝的工艺生产线。
本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种制氢生产线，包括：热解气化炉和等离子体重整装置，其特征在于，所述热解气化炉的进料口连接有粉碎机，所述热解气化炉的出气口连接等离子体重整装置进气口，等离子体重整装置出气口连接有氢气提纯装置，所述氢气提纯装置的出气口上连接有氢气罐，所述等离子体重整装置上设置有水蒸汽入口。
2.根据权利要求1所述的一种制氢生产线，其特征在于，所述热解气化炉与所述等离子体重整装置之间设置有气体净化器。
3.根据权利要求1所述的一种制氢生产线，其特征在于，所述等离子体重整装置包括炉体，所述炉体两端上设置有所述等离子体重整装置进气口和所述等离子体重整装置出气口，所述等离子体重整装置进气口和所述等离子体重整装置出气口相对设置，所述等离子体重整装置进气口和所述等离子体重整装置出气口之间设置有等离子体炬。
4.根据权利要求3所述的一种制氢生产线，其特征在于，所述等离子体炬围绕所述炉体侧壁均匀设置若干个。
5.根据权利要求4所述的一种制氢生产线，其特征在于，所述炉体侧壁上设置有旋转球，所述旋转球转动安装在所述炉体侧壁上，所述旋转球上设置有安装所述等离子体炬的安装通道，所述旋转球内通冷却水。
6.根据权利要求5所述的一种制氢生产线，其特征在于，所述炉体外部套装有连接环，所述炉体上还固定有固定板，所述固定板上设置有螺纹通孔，所述螺纹通孔内配合安装有螺栓柱，所述螺栓柱一端转动连接在所述连接环上，另一端上设置有旋转把手，所述连接环上还设置有挂钩，所述挂钩固定连接在所述旋转球上。
7.根据权利要求6所述的一种制氢生产线，其特征在于，所述螺栓柱设置有两组，分别对称设置在所述炉体两侧。
8.根据权利要求6所述的一种制氢生产线，其特征在于，所述固定板上设置有刻度板。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115029146A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-09-09 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种固体废弃物热解耦合等离子制氢系统 |
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2021
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