煤炭分级利用废水制氢反应系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种煤炭分级利用废水制氢反应系统及方法，属于废水处理及制氢领域。本发明专利技术系统主要包括板式反应器、进气缓冲罐和出气缓冲罐；板式反应器由模块化设计的端板、内板两种结构的组件，可轻松实现反应器规模的放大和装配，板式反应器的催化剂易于涂覆。整个系统布置在余热锅炉内，原料气由进气缓冲罐进入板式反应器内发生反应，反应后气体进入出气缓冲罐。在进/出气缓冲罐筒体内外都带有翅片的，克服了进气气流动压影响反应室气体流速、各反应室的进出气同步要求高、缓冲罐内气体换热慢的技术难题，实现了各反应室进出气口压力的同步稳定控制、反应物传热迅速的目的，解决了反应室出现反应产物的返流问题。了反应室出现反应产物的返流问题。了反应室出现反应产物的返流问题。

【技术实现步骤摘要】
煤炭分级利用废水制氢反应系统及方法


[0001]本专利技术属于废水处理及制氢领域，具体涉及一种煤炭分级利用废水制氢反应系统及方法。

技术介绍

[0002]煤炭是重要的基础能源和原料，煤热解、煤气化、煤制油、煤代油等新型煤化工技术的发展对于煤炭的清洁高效利用具有重大的意义。但是，煤炭分级利用过程中废水产排污节点多、废水产生量大、污染物种类多且浓度高、废水毒性高且难生化降解，处理难度极大。随着环保要求日益严格，煤炭分级利用废水的零排放和回用技术成为现代煤化工行业可持续发展不可或缺的一部分。
[0003]目前对煤炭分级利用行业废水处理技术的研究相对较少，主要还是沿用焦化废水处理技术，以生化处理为主，辅以多种生物氧化降解方法将有机物分解为小分子物质。该工艺目前仍存在较多问题，如生化处理需大量稀释、回用水污染物浓度不达标、无法实现零排放、工艺流程复杂、占地面积大、处理成本高昂等。CN113754167A公开了一种汽提+吸附剂回收焦化废水中氨的工艺，通过控制pH、温度等可回收90%以上的氨，但无法处理焦化废水中难处理的苯酚、萘等成分复杂的有机物。针本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤炭分级利用废水制氢反应系统，其特征在于，包括：板式反应器，所述板式反应器包括上、下两块端板和平行排布在两端板之间的若干内板，所述内板将两端板之间的区域分隔为多个相互独立的反应腔室；每个反应腔室的顶面和底面均设置有制氢催化剂涂覆层，每个反应腔室均具有进气口和出气口；进气缓冲罐，其呈筒状，筒状侧壁上具有多个通气管，通过通气管分别与各反应腔室的进气口相连，所述进气缓冲罐筒体的内外两侧均设置有用于换热的翅片；其中筒体内侧的翅片还用于耗散气流动能，其为圆环翅片；出气缓冲罐，其结构与进气缓冲罐相同，其通过通气管分别与各反应腔室的出气口相连。2.根据权利要求1所述的煤炭分级利用废水制氢反应系统，其特征在于，所述端板朝向板式反应器内部的面、以及内板的上下两个面上均设置有制氢催化剂涂覆层；所述制氢催化剂涂覆层中的催化剂为用于有机物的水蒸气重整反应和氨气的催化裂解反应的催化剂。3.根据权利要求2所述的煤炭分级利用废水制氢反应系统，其特征在于，所述制氢催化剂涂覆层的制备方法为：在端板或内板的催化剂涂覆区热喷涂一层α
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Al2O3纳米颗粒基体，涂覆铝溶胶并焙烧为γ
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Al2O3；将催化剂前驱体溶解在去离子水中，随后加热下搅拌以去除部分水分并形成浓度适宜的浆料；将浆料涂覆在催化剂涂覆区形成一层前驱体混合物薄膜，随后置于500℃~900℃下空气中焙烧2
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6小时，最后在室温下自然降温后即形成附着在端板或内板上的制氢催化剂涂覆层。4.根据权利要求1所述的煤炭分级利用废水制氢反应系统，其特征在于，所述板式反应器的端板和内板之间通过螺栓紧固实现组装；端板与内板之间、以及内板与内板之间的相互接触面上均对应的设置有“V”形槽；“V”形槽内放置石墨填料，石墨填料在板式反应器组装完成后起到密封。5.根据权利要求1所述的煤炭分级利用废水制氢反应系统，其特征在于，所述反应腔室的进气口和出气口均位于围成该反应腔室的内板或端板内，内板或端板上的进气口与进气缓冲罐的通气管密封连接，内...

【专利技术属性】
技术研发人员：常涛，房忠秋，雷祖磊，赵琛杰，叶啸，
申请(专利权)人：浙江百能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：