一种利用冶金熔渣余热重整富含甲烷的可再生资源制氢方法

摘要

本发明公开了一种利用冶金熔渣余热对富含甲烷的可再生资源重整制氢方法及其装置，该方法通过重整甲烷及二氧化碳转化为氢气等化学反应，将难以利用的高温余热转化成化学能，同时获得氢气等高热值物质；该方法可以通过混合气体流速和后续球磨等工艺条件控制钢铁渣粒化颗粒大小；由于钢铁渣中含有大量的氧化钙等碱性物质，故熔渣温度降低后，在球磨装置中，钢铁渣会对过量的二氧化碳气体吸收，对二氧化碳起到固定作用，固碳后的钢铁渣可以进一步作为建筑材料或填海材料。

主权项

一种冶金熔渣余热重整富含甲烷的可再生资源制氢的方法，依次包括如下步骤：a)将组成为体积分数为57～66％的CH4和体积分数为33～39％的CO2的可再生资源气体与一定量的二氧化碳和水蒸气混合，混合气以一定流速进入热交换床，与相向而来熔渣流接触，并进行热交换；熔渣降温凝固过程中被气体破碎，达到理想粒度；通过自动调整气速，使热交换床在流化床和气流床之间切换，粒化后的炉渣能够及时被带出，并进行更充分的热交换；b)富含甲烷的气体通过颗粒层进行深层次的热交换，使体系温度达到800℃以上，在冶金熔渣的催化下进行初步二氧化碳重整反应；气体通过出口处预置催化剂的作用下进一步发生重整反应，生成一氧化碳和氢气；c)合成气进入气体变换装置，通过一氧化碳与水蒸气的反应，提高合成气中氢气含量。d)变换后含有大量二氧化碳的混合气体进入中低温冶金渣，在水蒸气作用于冶金渣在球磨系统中发生固碳反应，获得固碳后的钢渣可用作建筑材料等。