水制氢工艺
本项目采用了一种新型制氢工艺,该工艺主要包括四部分:1)铁氧化物与水反应得到纯净的氢气;2)一氧化碳还原铁氧化物;3)还原反应产生的二氧化碳与碳反应生成一氧化碳;4)还原气造气过程中所需碳源由煤经过高温炭化得到。整个工艺过程消耗的是煤和水,得到的产物是纯净的氢气、纯净的一氧化碳和煤炭化释放出的煤气(主要成分是甲烷、氢气和一氧化碳,可直接作为燃气使用)。该方法的优势在于:1)不把煤作为燃料,而将其作为制氢的原料,可以实现煤炭中有害物质的集中处理与转化,从而避免煤炭分散燃烧带来的环境污染和高处理成本。2)煤转化为气体燃料,其能量利用效率大大提高,如煤基氢—电联产系统效率可达75%,纯发电效率达到60%,而传统的煤燃烧发电系统的效率只有33%~35%。3)本方法中氢气和一氧化碳分别在不同的反应阶段,由不同的反应器中分别输出,可以直接得到纯净的氢气和一氧化碳,与传统的煤气化制氢工艺相比,减少了分离、净化环节,工艺更简单。4)各种煤经过高温炭化处理后都可以作为反应所需的碳源,而煤气化制氢工艺则对煤种的适应性有较大局限性。已证实了该工艺的可行性与稳定性,项目目前进入进入中试放大研究阶段。
河北工业大学
2021-04-13