利用双流化床同时制取氢气和二氧化碳的装置及方法

摘要

本发明公开了一种利用双流化床同时制取氢气和二氧化碳的装置及方法，可解决氢气纯度不高容易引起爆炸，以及无法同时制取CO₂的问题。本发明的优点在于装置通过反应剂的再生使得设备能够循环运行，由此可大规模生产；反应产生的热在冷凝器内传递给空气，再经热空气将热量供给给余热锅炉，使整套设备比较节能。

主权项

一种利用双流化床同时制取氢气和二氧化碳的装置，其特征在于：包括第一流化床（1）、第一布风板（3）、第一旋风分离器（7）、第二流化床（2）、第二布风板（4）、第二旋风分离器（6）、返料机构（8）、煤气瓶（5）、冷凝器（9）和余热锅炉（10）；第二流化床（2）顶部为第一旋风分离器（7）的气体出口（12），底部为第一旋风分离器（7）的固体出口（13），冷凝器（9）顶部分布冷凝器（9）的氢气进口（18）、冷凝器（9）的二氧化碳进口（20）和冷凝器（9）的空气进口（22），底部设有冷凝器（9）的空气出口（23），冷凝器（9）的氢气出口（19）和二氧化碳出口（21）位于冷凝器（9）的侧壁；其中第一布风板（3）设置在第一流化床（1）下部，第一流化床（1）的出口（27）与第一旋风分离器（7）连接，第一旋风分离器（7）的气体出口（12）与冷凝器（9）的氢气进口（18）连接，第一旋风分离器（7）的固体出口（13）与第二流化床（2）连接，第二流化床（2）下部设有第二布风板（4），第二流化床（2）的煤气进口（17）与煤气瓶（5）的煤气出口（16）连接，位于第二流化床（2）侧壁的物料出口与第二旋风分离器（6）连接，位于第二旋风分离器（6）底部的固体出口（15）与返料机构（8）连接，返料机构（8）与第一流化床（1）连接，且位于第一布风板（3）上方，位于第二旋风分离器（6）顶部的气体出口（14）与冷凝器（9）的二氧化碳进口（20）连接，制备得到的氢气和二氧化碳通过冷凝器（9）的氢气出口（19）和二氧化碳出口（21）排出，并存储，余热锅炉（10）一端为余热锅炉（10）的空气进口（24），另一端设置余热锅炉（10）的水蒸气出口（25）和余热锅炉（10）的空气出口（26），冷凝器（9）的空气进口（22）输入冷空气，冷凝器（9）的空气出口（23）与余热锅炉（10）的空气进口（24）连接；余热锅炉（10）的水蒸气出口（25）与第一流化床（1）的水蒸气进口（11）连接，余热锅炉（10）的空气出口（26）用于将换热后的空气排出；其中，通过第一流化床（1）的装料口将反应剂加入第一流化床 (1)内，并排空整个装置内的气体，所述的反应剂为PbO₂；将余热锅炉(10)产生的水蒸气从第一流化床(1)的水蒸气进口(11)通入到第一流化床(1)内，直至第一流化床(1)达到反应温度，所述反应温度为250~350℃，相应的反应后的反应剂为Pb₃O₄，第一流化床(1)内反应剂与水蒸气发生反应生成氢气，反应方程式为：Me_xO_y‑1 ＋ H₂O_(g) → Me_xO_y ＋ H₂。