[发明专利]一种利用废塑料的连续催化制氢系统及方法

说明书

本发明涉及一种利用废塑料的连续催化制氢系统及方法，所述系统包括多个催化制氢反应器，所述催化制氢反应器包括罐体、进气口、排气口和塑料投料口，所述进气口通过进气管道和三通连通有氮气进气管和二氧化碳进气管，多个所述催化制氢反应器的氮气进气管通过氮气多通流量阀连通有氮气供气管道，所述氮气供气管道的另一端设置有氮气源，多个所述催化制氢反应器的二氧化碳进气管通过二氧化碳多通流量阀连通有二氧化碳供气管道，所述二氧化碳供气管道的另一端设置有二氧化碳气源，所述排气口通过排气三通流量阀连通有氢气排气管和一氧化碳排气管。本发明通过设置至少2个催化制氢反应器，使2个催化制氢反应器交替运行制氢，从而实现了连续制氢工作。

技术领域

本发明属于废弃物资源回收技术领域，具体涉及一种利用废塑料的连续催化制氢系统及方法。

背景技术

塑料作为我们现如今生活不可或缺的材料之一，带来便利的同时也产生了诸多难以处理的问题，比如，回收，分类，转化再利用等。废塑料常用的转化方式为热解转化，即将塑料制品转化为一系列的有机物，实现废物再利用。但目前来说，传统的催化降解方式，整体的选择性和收率都相对较低，消耗大量能量的同时，却难以实现高效的利用。此外，传统的催化降解系统，其反应器内的催化剂使用一段时间后，即会被热解反应生成的积碳附着，发生失活，无法实现连续制氢。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中废塑料的催化制氢技术无法实现连续制氢的缺陷，提供了一种利用废塑料的连续催化制氢系统及方法，其通过设置至少2个催化制氢反应器，并使2个催化制氢反应器交替制氢和交替进行催化剂再生，从而实现了连续制氢工作。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

技术方案一：

一种废塑料连续催化制氢系统，包括多个催化制氢反应器，所述催化制氢反应器包括罐体、设置于所述罐体侧壁上的微波发生器，设置于所述罐体内的催化剂，设置于所述罐体底部的进气口，设置于所述罐体顶部的排气口和塑料投料口，以及设置于所述塑料投料口处的投料控制阀，所述进气口通过进气管道和三通连通有氮气进气管和二氧化碳进气管，多个所述催化制氢反应器的氮气进气管通过氮气多通流量阀连通有氮气供气管道，所述氮气供气管道的另一端设置有氮气源，多个所述催化制氢反应器的二氧化碳进气管通过二氧化碳多通流量阀连通有二氧化碳供气管道，所述二氧化碳供气管道的另一端设置有二氧化碳气源，所述排气口通过排气三通流量阀连通有氢气排气管和一氧化碳排气管。

进一步的，所述催化剂采用过渡族金属材料及其复合金属氧化物。

进一步的，所述罐体的下部还设置有气体布风板。

进一步的，多个催化制氢反应器的氢气排气管通过氢气管道连通有氢气收集罐，多个催化制氢反应器的一氧化碳排气管通过一氧化碳管道连通有一氧化碳收集罐。

更进一步的，所述氢气管道上设置有氢气传感器，所述一氧化碳管道上设置有一氧化碳传感器。

更进一步的，所述投料控制阀、氮气多通流量阀、二氧化碳多通流量阀和排气三通流量阀均采用电磁控制阀。

更进一步的，还包括控制系统和存储系统，所述控制系统分别与所述投料控制阀、氮气多通流量阀、二氧化碳多通流量阀和排气三通流量阀通信连接，所述控制系统分别通过所述存储系统与所述一氧化碳传感器和所述氢气传感器通信连接。

进一步的，多个催化制氢反应器中，至少2个催化制氢反应器交替制氢、且交替进行催化剂再生，交替制氢、且交替进行催化剂再生的2个催化制氢反应器分别为第一催化制氢反应器和第二催化制氢反应器。

技术方案二：

一种利用所述废塑料连续催化制氢系统进行连续制氢的方法，具体包括如下步骤：

步骤一、当第一催化制氢反应器和第二催化制氢反应器均为第一次运行时，第一催化制氢反应器进入制氢模式进行首次制氢，第二催化制氢反应器空置；