基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法和装置，所述方法采用CaFe2O4和Ca2Fe2O5复合钙铁粉体一步反应制取高纯度氢气并捕集二氧化碳，所述反应循环进行。所述装置为叠式循环流化床或嵌套式流化床。本发明专利技术具有以下优点：本发明专利技术所述基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法通过一步反应制氢，能够同时捕集二氧化碳和高纯度的氢气；本发明专利技术所述方法采用的CaFe2O4和Ca2Fe2O5载氧体较单独使用铁基和钙基载氧体具有更好的强度，利于在流化床中使用，且反应时间较短，不易失活，制取的氢气纯度高；本发明专利技术所述的叠式循环流化床和嵌套式循环流化床装置结构简单，能够有效捕集二氧化碳和高纯度的氢气。

Method and device for CO capture carbon dioxide by catalytic cyclic hydrogen production based on CaFe2O4/Ca2Fe2O5

The invention discloses a method and a device for hydrogen production by catalytic cycle based on CaFe2O4/Ca2Fe2O5 collaborative CO2 capture, the method using CaFe2O4 and Ca2Fe2O5 composite calcium iron powder in one step reaction for preparing high purity hydrogen and carbon dioxide capture, the reaction cycle. The device is a superimposed circulating fluidized bed or a nested fluidized bed. The invention has the following advantages: the method of the invention of the catalytic cycle of CaFe2O4/Ca2Fe2O5 based cooperative hydrogen trapping carbon dioxide through one step reaction of hydrogen production, can also capture carbon dioxide and high purity hydrogen; using the method of the invention of the CaFe2O4 and Ca2Fe2O5 oxygen carrier compared with iron and calcium based oxygen carrier has better the strength to use in the fluidized bed, and short reaction time, easy deactivation, preparation of high purity of hydrogen; stack type circulating fluidized bed CFB and nested the device of the invention has the advantages of simple structure, can effectively capture carbon dioxide and high purity hydrogen.

【技术实现步骤摘要】
基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法和装置
本专利技术属于二氧化碳捕集
，涉及一种化学链制氢技术，具体为一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法和装置。
技术介绍
化学链制氢的基本原理是将传统的燃料与空气直接接触反应的燃烧，借助于载氧剂(Oxygencarrier)的作用分解为2个气固反应，燃料与空气无需接触，由载氧体将空气中的氧传递到燃料中。在以往的化学链制氢过程当中，分为气体燃料和固体燃料制氢，其中气体燃料制氢过程当中主要使用的是铁基载氧体，固体燃料制氢过程当中主要使用的是铁基或钙基载氧体。化学链燃烧与制氢技术也是洁净煤技术、固体废弃物处理等国家重大研究课题当中的关键技术。其中，铁基载氧体的燃料转换效率以及二氧化碳脱除效率较低，反应时间较长，需要三步化学反应，反应装置结构相对复杂。钙基载氧体的结构强度较弱，表面易烧结，这在多次循环催化后易导致钙基催化剂失活。
技术实现思路
解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种能够通过一步反应制得高纯度氢气，并能同时捕集二氧化碳的方法，本专利技术提供了一种基于Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法采用CaFe2O4和Ca2Fe2O5复合钙铁粉体一步反应制取高纯度氢气并捕集二氧化碳，所述反应循环进行。

【技术特征摘要】
1.一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法采用CaFe2O4和Ca2Fe2O5复合钙铁粉体一步反应制取高纯度氢气并捕集二氧化碳，所述反应循环进行。2.根据权利要求1所述的一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法，其特征在于，所述反应中需添加气体或固体燃料，为一氧化碳、甲烷或煤中的一种。3.根据权利要求1所述的一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法，其特征在于，所述反应的反应式如下：Ca2Fe2O5+3CO→2CaO+2Fe+3CO2(1)CaFe2O4+3CO→CaO+2Fe+3CO2(2)2CaO+2Fe+3H2O→Ca2Fe2O5+3H2(3)CaO+2Fe+3H2O→CaFe2O4+3H2(4)4.一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的装置，其特征在于，所述装置为叠式循环流化床，包括提升管(12)、燃料反应器(17)和水蒸气反应器(18)，其中提升管(12)位于燃料反应器(17)的上方，燃料反应器(17)的下部和水蒸气反应器(18)的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：向文国，刘一君，孙朝，陈时熠，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32