一种工业废气制取氢气的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种工业废气制取氢气的方法及装置，属于烟气资源化技术领域。本发明专利技术将工业废气进行净化处理得到工业净化废气，将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气，将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气；本发明专利技术装置包括废气净化装置、CO变换制氢气装置和氢气纯化装置，废气净化装置通过净化气体管道与CO变换制氢气装置连通，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与氢气纯化装置连通。本发明专利技术将工业废气制氢，无需化石燃料，成本低，附加值高。

【技术实现步骤摘要】
一种工业废气制取氢气的方法及装置
本专利技术涉及一种工业废气制取氢气的方法及装置，属于烟气资源化

技术介绍
在众多的新能源中，氢能将会成为最理想的能源。在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。氢能的开发利用首先必须解决氢源问题，大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本,当前,能工业化提供氢源的有三种：1、化石燃料包括煤、石油、天然气等制氢：主要原料为焦炭、煤、重油、天然气与水蒸气、氧气在气化炉内发生气化反应生成的CO、H2，再将CO转换为CO2和氢，脱除CO2后则为氢源。该法可以提供燃料电池所需的氢源，但仍需要消耗大量化石燃料，化石燃料制氢工艺本身环境污染严重，化石燃料制氢用于燃料电池的氢源，只是将分散污染转化为集中污染而已，对低碳经济效果不明显。2、水电解制氢：利用最先进高效碱性电解槽制氢，需要有大量电力供给，每生产1Nm3H2约消耗电力3.5-5kWh，电解水制氢的成本较高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业废气制取氢气的方法，其特征在于：具体步骤为：/n(1)将工业废气进行净化处理得到工业净化废气；/n(2)将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气；/n(3)将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业废气制取氢气的方法，其特征在于：具体步骤为：
(1)将工业废气进行净化处理得到工业净化废气；
(2)将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气；
(3)将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气。


2.根据权利要求1所述工业废气制取氢气的方法，其特征在于：
步骤(1)净化处理的具体方法为
1)若工业废气的H2S气体含量高于30mg/m3，将工业废气的H2S气体脱除至H2S气体含量不高于30mg/m3得到工业脱硫废气；若工业废气的H2S气体含量不高于30mg/m3，则工业废气为工业脱硫废气；
2)将工业脱硫废气加压并进行除尘处理至粉尘含量不高于20mg/m3得到工业除尘废气；
3)将工业除尘废气加热至温度为100～110℃，再进行催化脱磷脱HCN处理得到工业净化废气；
步骤(2)CO变换制氢处理的具体方法为
1)将工业净化废气与变换气混合至CO体积含量为50～55％得到混合气A，混合气A升温至温度为320～330℃，在温度为480～500℃条件下，混合气A高温催化制氢反应至CO体积含量为18～22％得到含氢混合气B；
2)含氢混合气B降温至温度为420～440℃，含氢混合气B进行一段中温催化制氢反应得到含氢混合气C，含氢混合气C降温至温度为310～320℃，含氢混合气C进行二段中温催化制氢反应至CO体积含量高于0.5％且不高于3.5％得到含氢混合气D；
3)含氢混合气D降温至温度为190～220℃，含氢混合气D进行低温催化制氢反应至CO体积含量不高于0.5％，冷却至温度为35～50℃得到含氢混合气；
步骤(3)催化脱磷脱HCN处理的具体方法为
1)含氢混合气加压分离液体水，再干燥除雾处理得到无水含氢混合气；
2)无水含氢混合气经变压吸附脱碳处理得到脱碳煤气；
3)脱碳煤气经变压吸附脱杂处理得到纯净氢气。


3.权利要求1或2所述工业废气制取氢气的方法的制取装置，其特征在于：包括废气净化装置、CO变换制氢气装置和氢气纯化装置，废气净化装置通过净化气体管道与CO变换制氢气装置连通，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与氢气纯化装置连通。


4.根据权利要求1所述制取装置，其特征在于：废气净化装置包括气柜(1)、脱硫塔(2)、气体加压器I(4)、泡沫塔(5)、蒸汽加热器(7)、脱磷吸附器(8)，工业废气进气管与气柜(1)的气体入口端连通，气柜(1)的气体出口端与气体加压器I(4)的气体入口连通，气体加压器I(4)的气体出口通过废气管道III与泡沫塔(5)底部的气体入口连通，泡沫塔(5)顶部的气体出口通过废气管道IV与蒸汽加热器(7)底部的气体入口连通，蒸汽加热器(7)顶部的气体出口通过废气管道V与脱磷吸附器(8)的顶部气体入口连通，蒸汽输送管I与蒸汽加热器(7)顶部的蒸汽入口连通，蒸汽加热器(7)底部的排水口外接热水管I，脱磷吸附器(8)的气体出口通过净化气体管道与CO变换制氢气装置的进气端连通。


5.根据权利要求4所述制取装置，其特征在于：废气净化装置还包括脱硫塔(2)、脱硫泵(3)、循环水泵(6)，气柜(1)的气体出口端通过废气管道I与脱硫塔(2)底部的气体入口连通，脱硫塔(2)顶部气体出口通过废气管道II与气体加压器I(4)的气体入口连通；脱硫塔(2)底部的液体出口通过输液管I与脱硫泵(3)连通，脱硫泵(3)的液体出口通过输液管II与脱硫塔(2)中部和顶部的脱硫液喷头连通；泡沫塔(5)底部的液体出口通过输液管III与循环水泵(6)连通，循环水泵(6)的液体出口通过输液管IV与循环水泵(6)顶部的水喷头连通。


6.根据权利要求3或4所述制取装置，其特征在于：CO变换制氢气装置包括饱和热水塔(9)、混合器I(10)、换热器I(11)、高温变换炉(12)、精脱硫槽(13)、混合器II(14)、换热器II(15)、中温变换炉(16)、水加热器(17)、低温变换炉(18)、变换气冷却塔(19)、水冷却塔(23)，
饱和热水塔(9)包括饱和热水塔腔体I和饱和热水塔腔体II，饱和热水塔腔体I位于饱和热水塔腔体II正上方，饱和热水塔腔体I通过热水管I与饱和热水塔腔体II连通；中温变换炉(16)包括中温变换腔I和中温变换腔II，中温变换腔I位于中温变换腔II的正上方且中温变换腔I和中温变换腔II不连通；
废气净化装置的气体出口通过净化气体管道与饱和热水...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁平，张秋林，殷梁淘，殷在飞，殷颖，王学谦，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53