一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置，包括预混机构、反应机构和分离机构，所述预混机构的氢气储罐和二氧化碳储罐与预混罐连通，所述预混罐通过第一换热器与所述反应机构的第一反应罐连通，所述第一反应罐的第一出料口与第二反应罐连通，所述第二反应罐的第二出料口与所述分离机构的冷凝分离器连通，所述冷凝分离器的出气口通过压缩机与第二换热器连通，所述第二换热器与所述第一反应罐连通，所述冷凝分离器的出液口与闪蒸槽连通，所述闪蒸槽的与精馏塔连通。本发明专利技术采用上述配方的一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法及装置，将光照引入到第一反应罐中参与反应，促进Pd/ZnO催化剂的催化效率，提高二氧化碳的转化率和乙醇的产率。碳的转化率和乙醇的产率。碳的转化率和乙醇的产率。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法及装置


[0001]本专利技术涉及乙醇制备
，特别是涉及一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法及装置。

技术介绍

[0002]自工业革命以来，由于人类活动排放了大量的二氧化碳等温室气体，使得大气中温室气体的浓度急剧升高，结果造成温室效应日益增强。大气温室效应的不断加剧导致全球气候变暖，产生一系列当今科学不可预测的全球性气候问题。因此，将二氧化碳转化为有用的化学产品，对于缓解气候变化和减少化石能源的依赖具有重要意义。而CO2催化加氢制备乙醇是一条行之有效的途径，乙醇不仅是化工原料，也是能源载体和燃料添加剂。因此，该反应备受国内外研究者的广泛关注。但是，由于CO2本身具有化学惰性、各种反应路线的复杂性以及乙醇合成的C
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C偶联很难精准调控，且反应时会伴随副产品CO和CH4的生成。因此，提高乙醇的产率具有研究价值。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法及装置，解决乙醇产率低的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置，包括预混机构、反应机构和分离机构，所述预混机构的氢气储罐和二氧化碳储罐与预混罐连通，所述预混罐通过第一换热器与所述反应机构的第一反应罐连通，所述第一反应罐的第一出料口与第二反应罐连通，所述第二反应罐的第二出料口与所述分离机构的冷凝分离器连通，所述冷凝分离器的出气口通过压缩机与第二换热器连通，所述第二换热器与所述第一反应罐连通，所述冷凝分离器的出液口与闪蒸槽连通，所述闪蒸槽的与精馏塔连通。
[0005]优选的，所述第二反应罐与所述第一反应罐的结构相同，所述第一反应罐设置有水热夹层，所述第一反应罐中央设置有安装架，所述安装架左右侧分别设置有第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽与第一固定板连接，所述第二安装槽与所述第二固定板连接，所述第一反应罐的顶盖设置有白炽灯。
[0006]优选的，所述第二固定板与所述第一固定板结构相同，所述第一固定板内部均匀设置有若干固定孔，所述固定孔上方设置有第一固定网，所述固定孔内放置有催化剂，所述第一固定网的孔径小于催化剂的直径。
[0007]优选的，所述第一固定板中部的转轴与所述第一反应罐顶部的第一电机连接，所述第一固定板未与所述转轴连接的两侧设置有安装板，所述第一反应罐的反应腔内侧壁均匀设置有若干催化柱，所述催化柱内设置有所述催化剂。
[0008]优选的，所述氢气储罐通过第一气泵与所述预混罐连通，所述二氧化碳储罐通过第二气泵与所述预混罐连通，所述预混罐通过第三气泵与所述第一换热器连通。
[0009]一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法，
[0010]S1、打开第一气泵将氢气储罐内的氢气泵入预混罐，打开第二气泵将二氧化碳储罐内的二氧化碳泵入预混罐；
[0011]S2、将预混罐内的混合气经第三气泵泵入第一换热器后进入第一反应罐，开启第一电机，安装架转动带动安装板转动，第一反应罐内反应完的混合气体进入第二反应罐，开启第二电机，第二安装架带动第二安装板转动；
[0012]S3、将第二反应罐内的反应完的混合气体进入冷凝分离器，冷凝分离器的气体经压缩机和第二换热器回到第一反应罐，液相进入闪蒸槽；
[0013]S4、闪蒸槽内的乙醇进入精馏塔精馏后得到精馏乙醇。
[0014]因此，本专利技术采用上述配方的一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法及装置，其有益效果为：
[0015]1、将光照引入到第一反应罐中参与反应，促进Pd/ZnO催化剂的催化效率，提高二氧化碳的转化率和乙醇的产率；
[0016]2、安装架可在第一电机的带动下在第一反应罐内转动，促进第一反应罐内部二氧化碳和氢气的混合，保证二氧化碳和氢气与催化剂充分接触反应；
[0017]3、安装架与第一反应罐可拆卸连接，便于对催化剂进行更换。
[0018]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0019]图1是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的工艺流程图；
[0020]图2是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置第一反应罐(未画催化柱)正视剖面图；
[0021]图3是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置第一固定板正视剖面图；
[0022]图4是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置第一反应罐俯视剖面图。
[0023]附图标记
[0024]1、氢气储罐；2、二氧化碳储罐；3、预混罐；4、第一反应罐；41、水热夹层；42、第一电机；43、安装架；431、第一固定板；432、第一固定网；433、固定孔；434、安装板；44、白炽灯；45、催化柱；5、第二反应罐；6、冷凝分离器；7、闪蒸槽；8、精馏塔；9、压缩机；10、第一换热器；11、第二换热器；12、第一气泵；13、第二气泵。
具体实施方式
[0025]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0026]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0027]图1是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的工艺流程图，图2是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置第一反应罐(未画催化柱)正视剖面图，图3是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置第一固定板正视剖面图，图4是本专利技术一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置第一反应罐俯视剖面图，如图所示，一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的方法及装置，包括预混机构、反应机构和分离机构，预混机构的氢气储罐1和二氧化碳储罐2与预混罐3连通，预混罐3通过第一换热器10与反应机构的第一反应罐4连通，第一反应罐4的第一出料口与第二反应罐5连通，第二反应罐5的第二出料口与分离机构的冷凝分离器6连通，冷凝分离器6的出气口通过压缩机9与第二换热器11连通，第二换热器11与第一反应罐4连通，冷凝分离器6的出液口与闪蒸槽7连通，闪蒸槽7的与精馏塔8连通。
[0028]第二反应罐5与第一反应罐4的结构相同，第一反应罐4设置有水热夹层41，第一反应罐4中央设置有安装架43，安装架43左右侧分别设置有第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽与第一固定板431连接，第二安装槽与第二固定板连接，第一反应罐4的顶盖设置有白炽灯44。使用的催化剂为Pd/ZnO催化剂，在白炽灯的照射下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置，其特征在于：包括预混机构、反应机构和分离机构，所述预混机构的氢气储罐和二氧化碳储罐与预混罐连通，所述预混罐通过第一换热器与所述反应机构的第一反应罐连通，所述第一反应罐的第一出料口与第二反应罐连通，所述第二反应罐的第二出料口与所述分离机构的冷凝分离器连通，所述冷凝分离器的出气口通过压缩机与第二换热器连通，所述第二换热器与所述第一反应罐连通，所述冷凝分离器的出液口与闪蒸槽连通，所述闪蒸槽的与精馏塔连通。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置，其特征在于：所述第二反应罐与所述第一反应罐的结构相同，所述第一反应罐设置有水热夹层，所述第一反应罐中央设置有安装架，所述安装架左右侧分别设置有第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽与第一固定板连接，所述第二安装槽与所述第二固定板连接，所述第一反应罐的顶盖设置有白炽灯。3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳和氢气混合制备乙醇的装置，其特征在于：所述第二固定板与所述第一固定板结构相同，所述第一固定板内部均匀设置有若干固定孔，所述固定孔上方设置有第一固定网，所述固定孔内放置有催化剂，所述第一固定网的孔径小于催化剂的直径。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瀚翔，王志章，陈文浩，曾荣佳，韩云，韩秀梅，
申请(专利权)人：北京石大油源科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：