一种CaO引导的甲烷蒸汽重整化学链燃烧制氢工艺

摘要

本发明公布了一种CaO引导的甲烷蒸汽重整化学链燃烧制氢方法，该工艺主要由空气反应器、燃料反应器、重整反应器和煅烧器组成，制氢原料为甲烷和蒸汽，以NiO为活性组分的氧载体在空气和燃料反应器中不断循环，NiO提供的晶体氧可将甲烷燃料完全氧化，呈还原态的Ni基氧载体在空气反应器中被空气氧化，氧化释放出的大量热通过间壁换热供给重整反应器，在重整反应器中加入CaO，用以吸收反应产生的CO2，以此对重整反应进行强化，生成高纯氢气，在重整反应器内因吸附CO2形成的CaCO3固体在煅烧器中进行热解再生，本发明较传统甲烷蒸汽重整工艺，能在低温常压下生成高纯氢气，同时由于燃料反应器出口产物仅为CO2和H2O，经冷凝即可获得高纯度CO2，使得CO2分离、收集工艺变得简单，因此大幅度节约了制氢成本。

主权项

一种CaO引导的甲烷蒸汽重整化学链燃烧制氢工艺，其特征在于，包括空气反应器、燃料反应器、重整反应器和煅烧器。空气反应器具有空气进口，空气反应器出口连接第一旋风分离器装置入口，第一旋风分离器装置气相出口连接大气，第一旋风分离装置固相出口连接燃料反应器入口，燃料反应器具有甲烷进口，燃料反应器出口连接第二旋风分离器装置入口，第二旋风分离器装置气相出口连接冷凝装置，冷凝器出口连接至CO2收集装置，第二旋风分离装置固相出口连接空气反应器入口，空气反应器释放出的大量热通过间壁换热方式将热量传递给重整反应器，重整反应器具有甲烷和蒸汽入口，重整反应器出口连接第三旋风分离器装置入口，第三旋风分离器装置气相出口连接至氢气收集装置，第三旋风分离器装置固相出口连接至煅烧器入口，煅烧器通过外部供热分解CaCO3重新获得CaO，煅烧器出口连接至第四旋风分离器装置入口，第四旋风分离器装置固相出口连接至重整反应器入口，第四旋风分离器装置气相出口连接至CO2收集装置。