【技术实现步骤摘要】
一种常压下微波等离子体分解醇类的制氢系统及方法
[0001]本专利技术属于新能源
,涉及等离子体制氢方法,具体涉及一种常压下微波等离子体分解醇类的制氢系统及方法。
技术介绍
[0002]随着全球经济和现代科学技术的高速发展,人类对能源的需求急剧攀升,导致化石燃料储量锐减。氢能作为21世纪最具开发潜力的二次能源之一,来源广泛、能量密度高,在解决能源危机方面将起到重要作用。但是,氢气体积能量密度低且活泼性强,在高温高压下易发生燃烧和爆炸。因此,亟需寻求一种安全可靠的制氢技术和供应路线来推动氢能商业化应用。目前,氢能主要利用方式为集中供氢模式,即大规模集中制备氢气并通过管路或交通工具运输投入使用。相比之下,分布式供氢模式更加安全、高效,它采用中小规模制氢技术,设备灵活且成本较低,本着“现制现用”原则,能够最大限度降低氢气储运的成本与风险。另外,中小规模制氢技术可以利用槽式、碟式等太阳热发电技术和风能发电技术供应电力,及时将电能转化为化学能,从而有效解决“弃风弃光”和“窝电”现象,是最具潜力和现实意义的制氢方法。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种常压下微波等离子体分解醇类的制氢系统,其特征在于:所述制氢系统包括微波等离子体发生器(1),反应炉(2),气流输送系统(3),醇类注入系统(4),产物收集系统(5),气体分离系统(6),储气系统(7),废气处理系统(8);所述微波等离子体发生器(1)包括截面渐变波导(11)、波导法兰(12)、放电管(13)、气体注入单元(14)、点火装置(15);所述截面渐变波导(11)通过波导法兰(12)与法兰(22)设于反应炉(2)的反应腔室(21)侧壁上,使得放电管(13)的一个端面垂直通过法兰(22)且深入到反应腔室(21)内一定深度;所述放电管(13)的另一端与气体注入单元(14)连接;所述点火装置(15)设于工作气体注入单元(14)的底端,能够将钨丝电极穿过工作气体注入单元(14)且深入放电管(13)内部提供种子电子;所述的反应炉(2)包括反应腔室(21)、法兰(22)、进料通道(23)、出料通道(24);所述反应腔室(21)为金属材质的密闭腔体;所述进料通道(23)为空轴双法兰式结构,设于反应腔室(21)顶面中心处;所述出料通道(24)为一圆形开孔,设于反应腔室(21)底面中心处,能够使得反应腔室(21)中的气体沿流动方向进入产物收集系统(5);所述法兰(22)为圆筒形结构,设在反应腔室(21)的侧壁上,法兰(22)的中轴线与反应腔室(21)的侧壁设有一定倾斜角θ,法兰(22)的端面圆心与反应腔室(21)顶端的垂直距离设为2~15cm;所述法兰(22)的内径大于微波等离子体发生器(1)的放电管(13)的外径,能够使放电管(13)穿过法兰(22)深入到反应炉(2)内部;所述的气流输送系统(3)与微波等离子体发生器(1)的气体注入单元(14)连接;所述气流输送系统(3)包含多个放电载气瓶和流量控制器,用于将工作气体调节流量与比例后送入气体注入单元(14);所述的醇类注入系统(4)包括液体燃料容器(41)、微型隔膜泵(42)、雾化喷头(43);所述微型隔膜泵(42)的一端与液体燃料容器(41)连接,另一端与雾化喷头(43)连接;所述雾化喷头(43)与反应炉(2)的进料通道(23)连接,能够将液体醇类雾化后注入反应腔室(21)内部;所述产物收集系统(5)包括冷凝器(51)与空气压缩机(52);所述空气压缩机(52)一端与冷凝器(51)连接,另一端与气体分离系统(6)的入口连接,实现将反应炉(2)的出口气体冷凝后送入气体分离系统(6)的功能;所述的气体分离系统(6)的出口分别与储气系统(7)和废气处理系统(8)连接,可以将燃料气体分离出来送入储气系统(7),并且把残余气体送入废气处理系统(8);所述的储气系统(7)包括储工作气体容器(71)、储氢气容器(72)、储一氧化碳容器(73)。2.根据权利要求1所述的一种常压下微波等离子体分解醇类的制氢系统,其特征在于:所述微波等离子体发生器(1)设有若干组,呈圆周均布在反应炉(2)的侧壁上,优选地,微波等离子体发生器(1)的个数为1~8个。3.根据权利要...
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