垃圾制氢的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种垃圾制氢系统，该系统包括：热解装置，其具有垃圾入口、高温油气出口和热解炭出口；冷却净化装置，其具有冷却水入口、高温油气入口、净化热解气出口和油水混合物出口；油水分离装置，其具有油水混合物入口、轻质油出口、重质油出口和水出口；裂解装置，其具有净化热解气入口、热解油入口和裂解气出口；余热回收装置，其具有导热油入口、含有氢气的裂解气入口、换热后导热油出口和换热后裂解气出口；裂解气净化装置，其具有换热后裂解气入口和净化裂解气出口；氢气分离提纯装置，其具有混合气入口、氢气出口和尾气出口。采用该系统可以将垃圾转化为燃烧热值高的氢能源，并且氢气的产率达90％以上，纯度达99％以上。

System for producing hydrogen by refuse

The utility model discloses a waste hydrogen production system the system comprises: A, pyrolysis apparatus having garbage entrance, high temperature oil and gas exports and carbon export; cooling and purifying device, which has a cooling water entrance, entrance, high temperature oil and gas purification of pyrolysis gas outlet and oil-water mixture outlet; oil-water separation device, which has a mixture of oil and water entrance, light oil, heavy oil and water export export export; cracking device, its pyrolysis, pyrolysis oil purification entrance entrance and cracking gas outlet; waste heat recovery device, its heat conducting oil containing hydrogen cracking gas entrance, entrance, heat exchange and heat conduction oil outlet after cracking gas outlet; pyrolysis gas the gas purification device has the entrance and purification of cracking gas outlet split heat exchanger; separation and purification device with mixed gas of hydrogen, hydrogen, and a gas outlet entrance Export. The system can be used to convert waste into hydrogen energy with high calorific value, and the yield of hydrogen is above 90% and the purity is above 99%.

【技术实现步骤摘要】
垃圾制氢的系统
本技术属于能源与化工
，具体而言，本技术涉及垃圾制氢的系统。
技术介绍
随着化石能源的枯竭和市场供应的匮乏，寻求新能源成为人类当前共同努力的任务之一。氢能是公认的清洁能源，它最有希望成为21世纪人类所企求的清洁能源，人们对氢能的开发应用寄于极大的热忱和希望。氢具有燃烧热值高，其燃烧产物为水，不会带来环境污染；氢通过燃料电池把化学能直接转换为电能；氢的资源极其丰富，取之不尽、用之不竭。但是要把期望变成现实，人们还要解决许多难题：如何制取大量、廉价的氢气是最主要的一个难题。另外，随着我国城市化的迅猛发展，生活垃圾产量也在与日俱增，垃圾围城的环境现状日益严重，对人类的生存环境造成了恶劣影响。如何妥善处理生活垃圾，变废为宝，实现垃圾的无害化、资源化处理成为了亟待解决的一个问题。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种垃圾制氢的系统，采用该系统可以将垃圾转化为燃烧热值高的氢能源，并且氢气的产率达90％以上，纯度达99％以上，从而实现固废处理与新能源开发利用的双赢效果，同时因原料来源广、生产成本低，具有较高的经济性。在本技术的一个方面，本技术提出了一种垃圾制氢的系统，根据本技术的实施例，该系统包括：热解装置，所述热解装置具有垃圾入口、高温油气出口和热解炭出口；冷却净化装置，所述冷却净化装置具有冷却水入口、高温油气入口、净化热解气出口和油水混合物出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、轻质油出口、重质油出口和水出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连，所述水出口与所述冷却水入口相连，并且所述油水分离装置内的底部设置电加热装置，所述油水分离装置外部缠绕预热器；裂解装置，所述裂解装置内具有热解气裂解室和热解油裂解室，并且所述热解气裂解室和所述热解油裂解室中分别布置有燃气辐射管和催化剂，所述热解气裂解室具有净化热解气入口和含有氢气的第一裂解气出口，所述净化热解气入口与所述净化热解气出口相连，所述热解油裂解室具有热解油入口和含有氢气的第二裂解气出口，所述热解油入口分别与所述轻质油出口和所述重质油出口相连，并且所述热解油入口处设置有雾化器；余热回收装置，所述余热回收装置具有导热油入口、含有氢气的裂解气入口、换热后导热油出口和换热后裂解气出口，所述含有氢气的裂解气入口分别与所述含有氢气的第一裂解气出口和所述含有氢气的第二裂解气出口相连，所述换热后导热油出口与所述预热器相连；裂解气净化装置，所述裂解气净化装置具有裂解气入口和净化裂解气出口，所述裂解气入口与所述换热后裂解气出口相连，并且所述裂解气净化装置布置有吸附剂；氢气分离提纯装置，所述氢气分离提纯装置具有混合气入口、氢气出口和尾气出口，所述混合气入口与所述净化裂解气出口相连。由此，根据本技术实施例的垃圾制氢系统通过将垃圾热解过程中得到的高温油气经冷却净化处理，可以实现热解气的分离，然后将冷却净化过程中得到的油水混合物供给至油水分离装置中分离处理，可以分离得到轻质油和重质油，并且通过在油水分离装置内的底部设置电加热装置以及在其外部缠绕预热器，可显著提高油水分离装置内油水分离的效率，然后将分离得到净化热解气以及热解油(轻质油和重质油)分别供给至裂解装置中的热解气裂解室和热解油裂解室进行裂解处理，可以得到含有氢气的裂解气，从而不仅解决了轻质油和重质油堵塞管路、产积碳、难以利用等问题，同时通过在热解油裂解室中的热解油入口处设置有雾化器，可显著提高热解油裂解室的裂解效率，从而提高所得裂解气中氢气的含量，同时将所得裂解气经余热回收装置进行对导热油进行预热，并将预热后的导热油供给至油水分离装置中的预热器作为加热介质使用，换热后导热油因在余热回收装置中与含有氢气的裂解气进行了换热，温度较高，从而可以给油水分离装置提供热能，由此可显著降低油水分离装置中电加热的能耗，其次就换热后的裂解气依次经裂解气净化装置和氢气分离提纯装置进行处理，可显著提高氢气的纯度。由此，采用该系统可以将垃圾转化为燃烧热值高的氢能源，并且氢气的产率达90％以上，纯度达99％以上，从而实现固废处理与新能源开发利用的双赢效果，同时因原料来源广、生产成本低，具有较高的经济性。另外，根据本技术上述实施例的垃圾制氢系统，还可以具有如下附加的技术特征：任选的，所述热解装置为移动床热解炉。由此，可避免热解过程中产生飞灰的问题。任选的，所述氢气分离提纯装置为氢气变压吸附塔，所述氢气变压吸附塔包括多个并联的吸附床。由此，可显著提高氢气的产率和纯度。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的垃圾制氢系统结构示意图；图2是根据本技术再一个实施例的垃圾制氢的系统实施垃圾制氢的方法流程示意图；图3是根据本技术又一个实施例的垃圾制氢系统结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术的一个方面，本技术提出了一种垃圾制氢系统。根据本技术的实施例，参考图1，该系统包括：热解装置100、冷却净化装置200、油水分离装置300、裂解装置400、余热回收装置500、裂解气净化装置600和氢气分离提纯装置700。根据本技术的实施例，热解装置100具有垃圾入口101、高温油气出口102和热解炭出口103，且适于将上述垃圾进行热解处理，以便得到高温油气和热解炭。由此，可将垃圾中的有机组分充分热解出来，有利于后续氢气的回收与提纯。具体的，热解装置可以为移动床热解炉。由此，不仅可以实现垃圾的连续处理，而且可避免热解过程中产生飞灰的问题。根据本技术的再一个实施例，热解处理的温度和时间并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本技术的一个具体实施例，热解处理的温度可以为800～1000摄氏度，时间可以为2～4小时。专利技术人发现，该温度下可以显著提高垃圾的热解效率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垃圾制氢的系统，其特征在于，包括：热解装置，所述热解装置具有垃圾入口、高温油气出口和热解炭出口；冷却净化装置，所述冷却净化装置具有冷却水入口、高温油气入口、净化热解气出口和油水混合物出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、轻质油出口、重质油出口和水出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连，所述水出口与所述冷却水入口相连，并且所述油水分离装置内的底部设置电加热装置，所述油水分离装置外部缠绕预热器；裂解装置，所述裂解装置内具有热解气裂解室和热解油裂解室，并且所述热解气裂解室和所述热解油裂解室中分别布置有燃气辐射管和催化剂，所述热解气裂解室具有净化热解气入口和含有氢气的第一裂解气出口，所述净化热解气入口与所述净化热解气出口相连，所述热解油裂解室具有热解油入口和含有氢气的第二裂解气出口，所述热解油入口分别与所述轻质油出口和所述重质油出口相连，并且所述热解油入口处设置有雾化器；余热回收装置，所述余热回收装置具有导热油入口、含有氢气的裂解气入口、换热后导热油出口和换热后裂解气出口，所述含有氢气的裂解气入口分别与所述含有氢气的第一裂解气出口和所述含有氢气的第二裂解气出口相连，所述换热后导热油出口与所述预热器相连；裂解气净化装置，所述裂解气净化装置具有换热后裂解气入口和净化裂解气出口，所述裂解气入口与所述换热后裂解气出口相连，并且所述裂解气净化装置布置有吸附剂；氢气分离提纯装置，所述氢气分离提纯装置具有混合气入口、氢气出口和尾气出口，所述混合气入口与所述净化裂解气出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种垃圾制氢的系统，其特征在于，包括：热解装置，所述热解装置具有垃圾入口、高温油气出口和热解炭出口；冷却净化装置，所述冷却净化装置具有冷却水入口、高温油气入口、净化热解气出口和油水混合物出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、轻质油出口、重质油出口和水出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连，所述水出口与所述冷却水入口相连，并且所述油水分离装置内的底部设置电加热装置，所述油水分离装置外部缠绕预热器；裂解装置，所述裂解装置内具有热解气裂解室和热解油裂解室，并且所述热解气裂解室和所述热解油裂解室中分别布置有燃气辐射管和催化剂，所述热解气裂解室具有净化热解气入口和含有氢气的第一裂解气出口，所述净化热解气入口与所述净化热解气出口相连，所述热解油裂解室具有热解油入口和含有氢气的第二裂解气出口，所述热解油入...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡先明，肖磊，张安强，贾懿曼，任浩华，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11