熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构及其后处理工艺制造技术

熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构，包括液态金属高温裂解甲烷制氢系统本体、碳收集室、排碳腔、汇集管、推杆、气缸、旋风分离器、布袋除尘器、水洗槽、酸洗槽；碳收集室、排碳腔、汇集管、推杆、气缸、旋风分离器、布袋除尘器、水洗槽、酸洗槽安装在一起且和液态金属高温裂解甲烷制氢系统本体的腔室、排气管、过滤器、气体分离器等连接；熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构处理工艺包括五个步骤。本发明专利技术在相关机构共同作用下，通过多个步骤能实现碳气体分离、除尘、水洗和酸洗，获得的碳能直接用于其他生产领域使用，实现了制氢反应器的应用价值最大化，克服了现有技术中，无法有效处理及利用甲烷制氢产生的副产物碳的弊端。烷制氢产生的副产物碳的弊端。烷制氢产生的副产物碳的弊端。

【技术实现步骤摘要】
熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构及其后处理工艺


[0001]本专利技术涉及氢气制备辅助设备及应用方法
，特别是一种熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构及其后处理工艺。

技术介绍

[0002]由于全球能源需求急剧增加，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险，化石燃料对环境的影响也不容忽视，所以，开发和利用新能源成为越来越迫切的要求。在众多新能源燃料中，氢气作为能源燃料，它被认为是理想的清洁高能燃料，越来越受到人们的关注。但现有技术中，由于氢气的制取成本高，在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定困难。因此研究和开发更为先进的制氢新工艺技术是解决廉价氢源的重要保证，新工艺技术应在降低生产装置投资和减少生产成本方面具有明显的突破。针对上述技术问题，本申请人提交了专利名称“一种液态金属高温裂解甲烷制氢系统”、专利号“202110242946.9
ꢀ”
的专利申请，如图1可知，其工作时，反应气体甲烷通过甲烷罐排气阀门29进入混合罐4内，并沿输气管5进入分配器8内，再由分配器8导入罐体3内，在罐体3中与高温液态锡9充分接触，并裂解成氢气和碳黑；氢气、未反应完全的甲烷及其携带的部分碳黑粉体，通过排气管15依次进入过滤器1、气体分离器2
‑
1内，过滤器1、气体分离器2
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1可将碳黑粉体、甲烷分离，从而获得高纯度氢气；罐体3内裂解的碳黑102漂浮于液态锡9表面，并随液态锡9沿导流槽10流入到过渡腔室16，碳黑102在液态锡9表面堆积后，被叶片22推扫至收集腔室17，然后经收集腔室17进入储存腔室18，利于集中收集。
[0003]虽然一种液态金属高温裂解甲烷制氢系统实现了甲烷制氢的技术突破，但是受到技术限制，其只是将产生的副产品碳排出收集并作为废弃物处理，并没有对碳的进一步处理，实际上碳同样具有较高的工业应用价值，因此，提供一种结合一种液态金属高温裂解甲烷制氢系统使用，能有效处理回收甲烷制氢产生的副产物碳的处理机构及应用方法显得尤为必要。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中无法有效处理及利用甲烷制氢产生的副产物碳的弊端，本专利技术提供了结合一种液态金属高温裂解甲烷制氢系统使用，在相关机构共同作用下，能将制氢系统裂解生成的碳提纯收集，实现了制氢反应器的应用价值最大化的熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构及其后处理工艺。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构，包括液态金属高温裂解甲烷制氢系统本体、碳收集室、排碳腔、汇集管、推杆、气缸、旋风分离器、布袋除尘器、水洗槽、酸洗槽；其特征在于所述收集室的上端和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的腔室下端安装在一起，收集室的下端和排碳腔的上端安装在一起，推杆安装在排碳腔内，排碳腔的一侧端安装有安装座，安装座的内安装有密封圈，推杆一端位于密封圈内，推杆一端侧和气缸的活塞杆安装在
一起，气缸的筒体安装在机架上；所述排碳腔的两侧端下部分别安装有左出碳管、右出碳管，左出碳管、右出碳管的下端分别和汇集管的左右两端上部安装在一起，汇集管的一侧端和旋风分离器的进气管连接在一起，旋风分离器的排气管和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的排气管与一只汇流管道一端并联连接，汇流管道另一端和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的过滤器一端连接，过滤器另一端和布袋除尘器的进气管道连接在一起，布袋除尘器的排气管道和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的气体分离器进气端连接；所述旋风分离器、布袋除尘器的出料管和水洗槽的进料管连接，水洗槽的出料管和酸洗槽的进料管连接。
[0006]进一步地，所述排碳腔的外层是中空结构，排碳腔的两侧分别安装有进水管、排水管。
[0007]进一步地，所述安装座的外部是中空结构，安装座两侧各安装有一只进水管A、排水管A。
[0008]进一步地，所述推杆位于排碳腔的部位间隔距离安装有多只推板，中间两只推板之间外侧端安装有密封圈。
[0009]熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构的后处理工艺，其特征在于包括如下步骤，A：液态金属高温裂解甲烷制氢系统本体生产产生的碳经腔室进入收集室内，气缸在控制作用下带动推杆运动，将碳排入到汇集管内；B:碳在旋风分离器内被分离，腔室带出的氢气、反应气体和少部分碳沿旋风分离器出口进入汇流管道，与排气管道的氢气汇流后经过滤器过滤，再进入布袋除尘器，将碳进一步分离，氢气和残余反应气体经气体管道进入气体分离器；C：旋风分离器和布袋除尘器分离出的碳进入水洗槽，碳中混杂的盐溶于水中，碳及混杂的金属物沉降在水洗槽底部；D：碳水洗后经过滤后进入酸洗槽，将碳中混杂的金属物溶于酸中，起到去除金属杂质的作用；E;碳酸洗后经过滤、干燥获得高纯碳。
[0010]进一步地，所述气缸在PLC控制作用下其活塞杆会带动推杆左右往复运动，推杆带动推板将碳经左出碳管、右出碳管排入到汇集管内。
[0011]本专利技术有益效果是：本专利技术结合液态金属高温裂解甲烷制氢系统本体使用，在相关机构共同作用下，通过多个步骤能实现碳气体分离、除尘、水洗和酸洗，获得的碳能直接用于其他生产领域使用，实现了制氢反应器的应用价值最大化，基于上述，本专利技术具有好的应用前景。
附图说明
[0012]图1是现有一种金属高温裂解甲烷制氢系统本体结构示意图。
[0013]图2、3、4、5、6是本专利技术一种制氢反应器碳处理机构结构示意图。
[0014]图7是本专利技术工艺流程示意图。
具体实施方式
[0015]图1、2、3、4、5、6、7所示，熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构，包括液态金属（可采用熔融介质）高温裂解甲烷制氢系统本体、碳收集室1、排碳腔2、汇集管206、推杆7、气缸5（经PLC控制，工作时其活塞杆按照PLC编程左右来回运动）、旋风分离器（图中未画出）、布袋除尘器（图中未画出）、水洗槽（图中未画出）、酸洗槽（图中未画出）；所述收集室1的上端和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的腔室18下端用螺杆螺母连接在一起，收集室1的下
端和排碳腔2的上端中部安装在一起且互通，推杆7横向安装在排碳腔2内，排碳腔2的右侧端经螺杆螺母安装有一个安装座3，安装座3的中部横向紧套安装有一只密封圈303，推杆7右端位于密封圈303中部内，推杆7位于排碳腔2（左端密封）右端部分外和气缸5的左端活塞杆经联轴器4安装在一起，气缸5的筒体经螺杆螺母固定在机架上；所述排碳腔2的两侧端下中部分别焊接有一只左出碳管204、右出碳管205，左出碳管204、右出碳管205的下端分别和汇集管206的左右两端上中部焊接在一起，汇集管206的右侧端（左端密封）和旋风分离器的进气管道用螺杆螺母连接在一起，旋风分离器的排气管和金属（或熔融介质）高温裂解甲烷制氢系统本体的排气管15与一只汇流管道一端并联连接，汇流管道另一端和液态金属高温裂解甲烷制氢系统本体的过滤器1
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1一端连接，过滤器1
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1另一端和布袋除尘器的进气管道用螺杆螺母连接在一起，布袋除尘器的排气管道和金属高温裂解甲烷制氢系统本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构，包括液态金属高温裂解甲烷制氢系统本体、碳收集室、排碳腔、汇集管、推杆、气缸、旋风分离器、布袋除尘器、水洗槽、酸洗槽；其特征在于所述收集室的上端和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的腔室下端安装在一起，收集室的下端和排碳腔的上端安装在一起，推杆安装在排碳腔内，排碳腔的一侧端安装有轴承座，轴承座的内安装有密封圈，推杆一端位于密封圈内，推杆一端侧和气缸的活塞杆安装在一起，气缸的筒体安装在机架上；所述排碳腔的两侧端下部分别安装有左出碳管、右出碳管，左出碳管、右出碳管的下端分别和汇集管的左右两端上部安装在一起，汇集管的一侧端和旋风分离器的进气管连接在一起，旋风分离器的排气管和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的排气管与一只汇流管道一端并联连接，汇流管道另一端和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的过滤器一端连接，过滤器另一端和布袋除尘器的进气管道连接在一起，布袋除尘器的排气管道和金属高温裂解甲烷制氢系统本体的气体分离器进气端连接；所述旋风分离器、布袋除尘器的出料管和水洗槽的进料管连接，水洗槽的出料管和酸洗槽的进料管连接。2.根据权利要求1所述的熔融介质天然气制氢反应器炭排出机构，其特征在于，排碳腔的外层是中空结构，排碳腔的两侧分别安装有进水管、排水管。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：芶富均，叶宗标，陈波，陈建军，
申请(专利权)人：芶富均，
类型：发明
国别省市：