【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利文件涉及用于各种应用的氢气和/或一氧化碳气体的生成。
技术介绍
1、氢气是在不同行业中广泛应用的有价值材料，包括例如广泛的材料(如氨、肥料、甲醇、聚合物、食品)生产中的原材料，冶金业中的还原剂，炼油厂加工的添加剂，以及用于生产燃料和能源生产(如将氢气和氧气结合起来发电的燃料电池电力系统)的日益重要的材料。
技术实现思路
1、氢气生产能够以各种方式实现。例如，氢气可经由化石燃料的电解或重整生成。电解的各种实施往往使用大量的能量，并且在与具有廉价电源的电网相连的地点可能是可行的。甲烷、天然气、或jp8的重整需要复杂的系统，其中在可生成可用氢气之前，必须除去硫和其它杂质。这些生产系统的该方面增加了生产的复杂性和成本。此外，基于电解和重整的各种氢气生产系统需要压缩氢气以供储存，并且这种要求可限制此类生产系统的应用。生成纯氢气以及其它气体如一氧化碳的新方法是期望的。
2、本专利文件公开了用于由烃和氧气生成气体(包括氢气和一氧化碳)的装置、系统和方法。
3、在一个方面，公开了用于生成氢气的方法。该方法包括使包括一种或多种烃结构的材料通过第一导管，该第一导管被加热到期望的阈值温度以上，以致使材料分解为第一混合物，该第一混合物包括第一氢气以及沉积到导管的壁上的第一碳。该方法进一步包括从第一导管提取第一氢气作为氢气输出的一部分。在停止使材料通过第一导管之后，使沉积在第一导管的壁上的第一碳氧化以将第一碳转化为第一碳氧化物气体，同时生成热量。将第一导管生成的热量耦合到与第一
4、在以上方法的一些实施方式中，材料可包括烃材料。在一些其它实施方式中，材料可进一步包括硫化氢杂质，该硫化氢杂质与第一碳或第二碳相互作用，以使硫化氢杂质分解成硫和氢气。
5、在另一方面，公开了用于生成氢气的设备。该设备包括这样的室，该室被构造成包括中空的内部，碳化硅内壁以及外壁，其中在内壁与外壁之间具有硅。该设备还包括流体供应系统，该流体供应系统偶联到所述室，以便可控地向室中供应包括气体和/或液体的选定流体，该选定流体包括可分解成氢气和碳的第一流体，以及与碳反应释放热量并生成第二气体的含氧的第一气体。该设备进一步包括控制系统，该控制系统偶联到流体供应系统，以顺序地控制流体向所述室中的供应，其中控制系统控制流体供应系统以使第一流体通过所述室，由此导致第一流体分解成所生成的氢气以及沉积到室的内壁上的碳；以及停止供应第一流体，并且在停止第一流体之后，气体供应系统致使第一气体通过所述室，以使碳与第一气体中的氧气反应，由此释放热量来加热所述室以及第二气体。
6、在以上设备的一些实施方式中，第一流体可包括烃材料，并且来自所述室的热量致使烃材料分解成碳和氢气。在一些其它实施方式中，第一流体可进一步包括硫化氢杂质，该硫化氢杂质与碳相互作用以致使硫化氢杂质分解成硫和氢气。
7、在附图、说明书和权利要求书中更详细地描述了以上和其它方面以及它们的实施方式。
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1.通过再循环能量来生成氢气的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括从所述第一导管提取所述第一碳氧化物气体以及从所述第二导管提取所述第二碳氧化物气体，以产生碳氧化物气体输出。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括控制所述第一和第二导管中的所述氧化，以使第一和第二碳氧化物气体为一氧化碳。
4.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括控制所述第一和第二导管中的所述氧化，以使第一和第二碳氧化物气体为二氧化碳。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括烃材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述材料进一步包括硫化氢杂质，所述硫化氢杂质与所述第一碳或所述第二碳相互作用，以使所述硫化氢杂质分解成硫和氢气。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述烃材料包括流体，所述流体包括柴油、汽油、煤油或喷气燃料JP8。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述烃材料包括甲烷。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括甲烷，并且所述第一和第二导管中的分解根据吸热化学方程式发生
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化被控制为：
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化被控制为：
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括天然气、丙烷、乙烷、丁烷、或另外的烃气体。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二导管之间的能量再循环是不需要外部热量的自维持循环。
14.用于生成氢气的设备，其包括：
15.根据权利要求14所述的设备，其进一步包括：
16.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一流体包括烃材料，并且其中来自所述室的热量致使烃材料分解成碳和氢气。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述第一流体进一步包括硫化氢杂质，所述硫化氢杂质与碳相互作用以致使所述硫化氢杂质分解成硫和氢气。
18.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一流体包括柴油、汽油、煤油、或喷气燃料JP8。
19.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一流体包括甲烷。
20.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一气体包括氧气。
21.根据权利要求14所述的设备，其中所述第二气体包括一氧化碳。
22.根据权利要求14所述的设备，其中所述第二气体包括二氧化碳。
23.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一气体包括空气。
24.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一流体包括天然气、丙烷、乙烷、丁烷、或另外的烃气体。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.通过再循环能量来生成氢气的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括从所述第一导管提取所述第一碳氧化物气体以及从所述第二导管提取所述第二碳氧化物气体，以产生碳氧化物气体输出。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括控制所述第一和第二导管中的所述氧化，以使第一和第二碳氧化物气体为一氧化碳。
4.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括控制所述第一和第二导管中的所述氧化，以使第一和第二碳氧化物气体为二氧化碳。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括烃材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述材料进一步包括硫化氢杂质，所述硫化氢杂质与所述第一碳或所述第二碳相互作用，以使所述硫化氢杂质分解成硫和氢气。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述烃材料包括流体，所述流体包括柴油、汽油、煤油或喷气燃料jp8。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述烃材料包括甲烷。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括甲烷，并且所述第一和第二导管中的分解根据吸热化学方程式发生：
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化被控制为：
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化被控制为：
12.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·张，J·D·希德，R·施莱彻尔，J·奥珀曼，
申请(专利权)人：通用原子公司，
类型：发明
国别省市：
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