The invention discloses a method for hydrogen production from diesel oil by non-thermal arc plasma reforming. The plasma reactor mainly comprises an air-assisted atomizing nozzle, electrodes, insulating ceramics, gas distribution components and post-treatment section of plasma reaction. Diesel oil can be atomized through the nozzle at the upper end of the reactor and then reacted after evaporation into the plasma region. It can also be gasified with water in evaporation chamber and mixed with air. The gas from the reactor enters the gas distribution component. The gas after the distribution component has tangential and radial velocities. Under the action of high voltage electric field, a relatively stable plasma is produced between the electrodes. The hydrogen content of the reacted gas can be further increased by a catalytic reaction. The invention has the advantages of compact reactor structure, low power consumption, gas phase or liquid phase feeding, and reforming diesel and other macromolecule fuels into mixed gases containing hydrogen for fuel cell use.
【技术实现步骤摘要】
一种重整制氢装置及采用该装置制氢的方法
本专利技术涉及制氢技术,特别是涉及一种重整制氢装置,还涉及一种采用该装置的非热电弧等离子体制氢方法。
技术介绍
燃料电池作为一种将燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的一种化学能源技术,具有高效、洁净及安全的优点,被认为是最有希望的替代能源技术之一。燃料电池的最佳燃料为氢,自从燃料电池诞生起,氢源与燃料电池本身同样,都是重要的核心技术。目前,燃料电池的氢源主要有高压储氢与燃料重整制氢。高压储氢由于体积能量密度低、成本高,且没有加氢站,限制了其在燃料电池中的应用。燃料重整制氢技术包括催化重整、高温热裂解和等离子体重整。催化重整由于使用稀有金属,投资成本高,且催化剂易中毒、积炭,需定期更换。此外,催化反应需在较高的温度下,需花较多的时间给催化剂预热,启动时间长。燃料高温热裂解,氢气的选择性较差,且高温反应,也需要较长时间的预热,一般用于大型的化工装置。非热电弧等离子体具有较高的电子数密度和较好的选择性,在燃料重整制氢中的应用逐渐受到重视。该类型的反应器具有结构紧凑,无需使用重整催化剂和启动快,在燃料重整制氢中有优势。而采用柴油作为原料,主要是由于柴油具有较高的体积能量密度,且现有的加油站就可以供应柴油燃料,利于该技术的推广应用。目前,非热电弧重整柴油制氢的技术处于起步阶段,由于反应器结构与催化剂的选择等的问题,重整所得的氢气含量低。因此,开发非热电弧等离子体重整柴油制氢技术并提高重整气中氢气含量是急需关注的方向。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提出一种重整制氢装置及采用该装置的非热电弧重整柴油制氢方法。专利技 ...
【技术保护点】
1.一种重整制氢装置,其特征在于:包括由上至下依次连接的下端开口的密闭圆形燃料雾化筒、圆环状陶瓷绝缘套管1、圆环形高压电极、圆环形接地电极、上端开口的密闭圆形后处理筒;燃料雾化筒下开口端与圆环状陶瓷绝缘套管1的上端口密闭连接,圆环状陶瓷绝缘套管1的下端口与圆环形高压电极上端口密闭连接,圆环形高压电极设置于圆环状陶瓷绝缘套管2内部,圆环形高压电极下端口与圆环形接地电极上端口相对设置,圆环形高压电极下端口与圆环形接地电极上端口之间留有间隙,于上述环形间隙的四周外部设有中空的密闭圆环形夹套,圆环形夹套内壁面分别与陶瓷绝缘套管2和圆环形接地电极外壁面密闭连接;圆环形接地电极下端口与后处理筒上开口端密闭连接;燃料雾化筒顶端中部设有物料进口,物料进口处安装有空气辅助雾化喷嘴;后处理筒底部设有物料出口;圆环形夹套内部的中空腔室为一环状气体分布腔,圆环形夹套外侧壁面上开设有作为气体进口的通孔,于圆环形夹套内侧壁面上开设有3个以上作为气体出口的圆形通孔,3个以上的气体出口于沿圆环形夹套内侧壁面的周向均匀分布,且3个以上(较好为6‑10个)的气体出口轴线位于圆环形夹套的同一径向截面上。
【技术特征摘要】
1.一种重整制氢装置,其特征在于:包括由上至下依次连接的下端开口的密闭圆形燃料雾化筒、圆环状陶瓷绝缘套管1、圆环形高压电极、圆环形接地电极、上端开口的密闭圆形后处理筒;燃料雾化筒下开口端与圆环状陶瓷绝缘套管1的上端口密闭连接,圆环状陶瓷绝缘套管1的下端口与圆环形高压电极上端口密闭连接,圆环形高压电极设置于圆环状陶瓷绝缘套管2内部,圆环形高压电极下端口与圆环形接地电极上端口相对设置,圆环形高压电极下端口与圆环形接地电极上端口之间留有间隙,于上述环形间隙的四周外部设有中空的密闭圆环形夹套,圆环形夹套内壁面分别与陶瓷绝缘套管2和圆环形接地电极外壁面密闭连接;圆环形接地电极下端口与后处理筒上开口端密闭连接;燃料雾化筒顶端中部设有物料进口,物料进口处安装有空气辅助雾化喷嘴;后处理筒底部设有物料出口;圆环形夹套内部的中空腔室为一环状气体分布腔,圆环形夹套外侧壁面上开设有作为气体进口的通孔,于圆环形夹套内侧壁面上开设有3个以上作为气体出口的圆形通孔,3个以上的气体出口于沿圆环形夹套内侧壁面的周向均匀分布,且3个以上(较好为6-10个)的气体出口轴线位于圆环形夹套的同一径向截面上。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述圆形通孔轴线与圆环形夹套内侧壁面的切线成...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙海,黄基才,孙公权,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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