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一种复合式反应器水蒸汽重整制氢装置，包括固定床反应器(1)，其特征在于所述装置还包括半循环流化床反应器，所述的半循环流化床反应器主要包括流化床提升管反应器(2‑1)、旋风分离器(2‑2)和吸附剂再生器(2‑3)；在所述的固定床反应器(1)中，装有工业圆柱形镍基催化剂，原料和水蒸汽从所述固定床反应器(1)顶端的气体入口(1‑1)通入后，在所述固定床反应器(1)中，在所述的工业圆柱形镍基催化剂作用下，进行高温催化重整反应而产生混合气体，所述的混合气体通过所述固定床反应器(1)底端的气体出口(1‑2)和气管及所述流化床提升管反应器(2‑1)底端的气体入口(2‑1‑3)，输送到所述流化床提升管反应器(2‑1)中；所述流化床提升管反应器(2‑1)的形状为上部呈圆管形、底端呈截锥管形，所述流化床提升管反应器(2‑1)的内径为300～3000mm，且所述底端截锥管的下底面不封口，即底端气体入口(2‑1‑3)，在所述的上部圆管与底端截锥管的结合处装设有第一气体分布板(2‑1‑4)，所述的第一气体分布板(2‑1‑4)开孔率为1％～10％、孔直径为0.5～2.5mm，在所述上部圆管的下部一侧设置有一圆通孔，即进料口，在所述进料口处固接一进料管(2‑1‑5)，所述的镍基催化剂颗粒和二氧化碳吸附剂颗粒通过所述进料管(2‑1‑5)和所述进料口装入所述的流化床提升管反应器(2‑1)中，所述镍基催化剂颗粒的粒径为500～850μm，所述二氧化碳吸附剂颗粒的粒径为45～150μm，所述镍基催化剂颗粒的质量∶二氧化碳吸附剂颗粒的质量之比为1∶2～10，在所述上部圆管顶端的一侧设置一圆通孔，即顶部出口(2‑1‑7)，并通过气管与所述旋风分离器(2‑2)的上部一侧的旋风分离器入口(2‑2‑1)连通，在所述上部圆管的底端的同一侧设置一圆通孔，即循环颗粒入口(2‑1‑6)；所述旋风分离器(2‑2)的回料腿(2‑2‑3)与所述吸附剂再生器(2‑3)的固体颗粒入口(2‑3‑2)连通，所述的回料腿(2‑2‑3)与所述吸附剂再生器(2‑3)的夹角为15°～45°，所述旋风分离器(2‑2)顶部的气体出口(2‑2‑2)将旋风分离器(2‑2)分离出的气体经除尘器后获得氢气产品；所述吸附剂再生器(2‑3)形状为上部呈圆管形、底端呈漏斗形，所述上部圆管形内径为500～5000mm，并在顶端面的轴向中心设置一圆孔，即吸附剂再生器(2‑3)的气体出口(2‑3‑1)，在所述的吸附剂再生器(2‑3)上部一侧设置一固体颗粒入口(2‑3‑2)，所述的吸附剂再生器(2‑3)通过所述固体颗粒入口(2‑3‑2)和所述回料腿(2‑2‑3)与所述旋风分离器(2‑2)的底端连通，在所述的吸附剂再生器(2‑3)的底端同一侧设置一固体颗粒出口(2‑3‑3)，在所述吸附剂再生器(2‑3)的固体颗粒出口(2‑3‑3)与所述流化床提升管反应器(2‑1)的循环颗粒入口(2‑1‑6)之间固接一倾斜管(2‑3‑7)，所述倾斜管(2‑3‑7)与所述流化床提升管反应器(2‑1)的夹角为15°～30°，在所述的倾斜管(2‑3‑7)上，装设有调节阀(2‑3‑6)，在所述吸附剂再生器(2‑3)的底部设置辅助气体 入口(2‑3‑5)；在所述上部圆管形与底端漏斗形的结合处装设有第二气体分布板(2‑3‑4)，所述第二气体分布板(2‑3‑4)开孔率为1％～15％、孔直径为0.5～2.5mm。 |
