【技术实现步骤摘要】
碳基能源超临界水气化制氢及CO2能源化利用系统与方法
本专利技术属于能源清洁高效转化利用及固碳
,特别涉及一种碳基能源超临界水气化制氢及CO2能源化利用系统与方法。
技术介绍
氢气作为最具潜力的新能源,其具有来源丰富、质量轻、热值高、无碳排放、燃烧产物是水、可以直接用于氢燃料电池等优势。随着社会对环境质量的日益重视,以及氢气可广泛应用于石油、化工、冶金、医药、航天等工业领域,使其成为了近年来各国研究热点。2018年,中国煤炭占一次能源消费比例接近60%,实现煤炭的清洁利用对于节能减排、建设生态强国具有重要意义,以煤炭为原料规模化制取氢源。然而,传统煤气化工艺存在着氢气产率低;煤种适应性差,煤质要求高;烧嘴和耐火砖的使用寿命短暂,容易损坏;合成气容易带灰、带水,合成气冷却器易积灰;气化装置排渣困难和容易堵塞等技术难题。超临界水气化技术(SCWG)是利用超临界水(SCW)的特殊性质,在不加入氧化剂的前提下将反应物加入SCWG反应器内进行热解气化反应,制取高热值气体,如氢气和甲烷等,而且反应过程中有机物不会生成焦炭等 ...
【技术保护点】
1.一种碳基能源超临界水气化制氢及CO
【技术特征摘要】
1.一种碳基能源超临界水气化制氢及CO2能源化利用系统,其特征在于,包括:
主反应模块,包括超临界水气化反应器(1),超临界水气化反应器(1)底部出口经物料回热器(2)热流体侧接分离器,分离器的液相出口依次经组分回收单元(7)、增压浆料泵(8)以及浆料回热器(9)冷流体侧接超临界水氧化反应器(10)的入口,超临界水氧化反应器(10)出口依次经浆料回热器(9)热流体侧、节能器(11)、降压器(12)接三相分离器(13)的入口,三相分离器(13)液相出口接煤浆制备单元(21);
能源化固碳模块,包括高碳气体集供单元(14),高碳气体集供单元(14)的输入口连接出分离器和三相分离器(13)的CO2气体,高碳气体集供单元(14)出口与微藻固碳反应器(15)第一入口接通,微藻固碳反应器(15)出口接入离心分离器(16),离心分离器(16)底部出口接通水热液化反应器(17),离心分离器(16)顶部出口与微藻固碳反应器(15)第二入口接通;
氧化剂供应模块,包括空分装置(19),空分装置(19)的富氧气体出口与氧气压缩机(20)入口接通,氧气压缩机(20)出口分为两路,一路接至超临界水气化反应器(1)顶部入口,另一路与超临界水氧化反应器(10)入口接通;
物料供给模块,包括煤浆制备单元(21),煤浆制备单元(21)出口经高压物料泵(22)接至物料回热器(2)冷流体侧入口,物料回热器(2)冷流体侧出口分为两路,一路接至超临界水气化反应器(1)顶部入口,另一路接至超临界水气化反应器(1)上部侧面入口。
2.根据权利要求1所述碳基能源超临界水气化制氢及CO2能源化利用系统,其特征在于,所述主反应模块中,分离器包括高压分离器(3)和低压分离器(6),物料回热器(2)热流体侧出口接至高压分离器(3),高压分离器(3)底部出口经调温器(4)、调压器(5)接至低压分离器(6),低压分离器(6)的液相出口接回收单元(7),高压分离器(3)的气相出口接气体分离单元(18)的入口。
3.根据权利要求2所述碳基能源超临界水气化制氢及CO2能源化利用系统,其特征在于,所述气体分离单元(18)设有三个出口,第一出口输出氢气,第三出口输出CO2,接至高碳气体集供单元(14)。...
【专利技术属性】
技术研发人员:王树众,李艳辉,蒋卓航,崔成超,孔文欣,贺超,王涛,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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