一种高温超临界水气化碳基能源制氢系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高温超临界水气化碳基能源制氢系统，属于能源清洁高效转化利用领域，气化后产物固液气分离后，重新利用固液相中残炭在超临界水热燃烧反应器中进行超临界水热燃烧，彻底利用煤炭等炭基能源化学能。产生的高温进一步提升超临界流体温度，直接在超临界水气化器中与待气化煤浆发生分子接触式掺混预热，突破了间接换热高压装备结构合金的耐温限制，实现更高温的超临界水气化反应，最大化制氢效率。本实用新型专利技术充分利用了制氢过程中产生的热量，降低了能耗，通过耦合超临界水热燃烧和超临界水气化，结合回热器等多种热能再利用措施，实现了煤炭等炭基能源化学能直接高效转化为氢能，同时满足环保要求，不排放任何氮氧化物等有害气体。

【技术实现步骤摘要】
一种高温超临界水气化碳基能源制氢系统
本技术属于能源清洁高效转化利用
，特别涉及一种高温超临界水气化碳基能源制氢系统。
技术介绍
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。在应对全球变暖和能源转型的背景下,氢能因为来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等众多优点,被多国列入国家能源战略部署中。氢气属于一种二次能源，自然界中不存在游离态氢，而是以化合物如碳氢化合物、水和生物质等形式存在，因此虽然储量丰富可观，但几乎无法从自然界中直接获取。当今制氢、储氢、用氢的技术也在日益发展完善，全球范围内大约有48％的氢气来自于天然气，30％来自石油，18％来自煤炭，其余则来自水以及生物质。水电解制氢气产物清洁，但是其成本高昂，远远超出化石燃料，所以不适宜大规模的工业化生产。我国是以煤炭为主要能源的国家，以煤炭为原料制取氢气供给终端用户使用，集中处理有害废物将污染降低到最低水平，是一种相对环保的制氢路线。虽然传统煤气化制氢工艺成熟，但其投资成本大、需用纯氧、气体分离成本高、产氢效率偏低、CO2排放量大以及煤炭化学能未被完全利用等劣势阻碍了大规模工业推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温超临界水气化碳基能源制氢系统，包括旋流式超临界水热燃烧反应器(10)和超临界水气化反应器(3)，其特征在于，煤浆输入管(1)接至回热器(2)冷流体侧入口，回热器(2)热流体侧出口与超临界水气化反应器(3)内的若干气化喷嘴(24)接通，超临界水气化反应器(3)出口接至回热器(2)热流体侧入口，回热器(2)冷流体侧出口经调温调压器A(4)与气相分离器A(5)入口接通，气相分离器A(5)顶部出口接至氢气分离提纯单元(6)，底部出口接至调温调压器B(7)，调温调压器B(7)出口与气相分离器B(8)入口接通，气相分离器B(8)底部出口经升压单元(9)接至安装于旋流式超临界水热燃烧反应器(10...

【技术特征摘要】
1.一种高温超临界水气化碳基能源制氢系统，包括旋流式超临界水热燃烧反应器(10)和超临界水气化反应器(3)，其特征在于，煤浆输入管(1)接至回热器(2)冷流体侧入口，回热器(2)热流体侧出口与超临界水气化反应器(3)内的若干气化喷嘴(24)接通，超临界水气化反应器(3)出口接至回热器(2)热流体侧入口，回热器(2)冷流体侧出口经调温调压器A(4)与气相分离器A(5)入口接通，气相分离器A(5)顶部出口接至氢气分离提纯单元(6)，底部出口接至调温调压器B(7)，调温调压器B(7)出口与气相分离器B(8)入口接通，气相分离器B(8)底部出口经升压单元(9)接至安装于旋流式超临界水热燃烧反应器(10)上部的水热火焰喷嘴(14)，旋流式超临界水热燃烧反应器(10)底部中心经超临界热流体引导锥(22)与超临界水气化反应器(3)接通；旋流式超临界水热燃烧反应器(10)底部侧面设有渣浆出流口(23)。


2.根据权利要求1所述高温超临界水气化碳基能源制氢系统，其特征在于，所述超临界热流体引导锥(22)位于超临界水气化反应器(3)顶部，若干气化喷嘴(24)均布于超临界水气化反应器(3)侧面上部的同一水平高度上。


3.根据权利要求1所述高温超临界水气化碳基能源制氢系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，崔成超，李艳辉，蒋卓航，赫文强，张熠姝，王涛，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61