[实用新型]一种制氢设施

说明书

本申请提供了一种制氢设施，包括水热碳制取单元、水煤浆制取单元和氢气制取单元；水热碳制取单元产生水热碳并输送至水煤浆制取单元，水煤浆制取单元利用水热碳产生水煤浆并输送至氢气制取单元，氢气制取单元利用水煤浆产生氢气。优选地，该制氢设施还包括储存槽、水热碳化反应器、回收器、固液分离器、干燥机、混合槽、煤浆泵、水煤浆槽、组合烧嘴和气化炉。本申请提供的设施可以使包括城市污泥在内的高含水生物质通过水热碳与煤耦合制取水煤浆用于制氢得到回收利用，实现能源多元化，提供清洁能源，扩展制氢原料和生物质新能源制氢技术。

技术领域

本申请总体上涉及生物质水热碳回收利用领域，具体地涉及一种用于城市高含水生物质水热碳耦合回收利用的制氢设施。

背景技术

氢气是一种无毒、质轻、燃烧性良好、热值高的公认清洁能源，其开发利用有助于解决能源危机与环境污染问题。除此之外，氢气在化工领域用途广泛，例如在传统石化产业中，氢气还是生产甲醇和氨气等的重要原料，并且石油产品的精制也需要氢气，以提升轻油收率、改善油品质量。面对当今的环境与能源问题，氢气在其他领域同样表现出巨大潜能，例如氢燃料电池汽车。科技发展和社会进步对工业制氢的新途径提出了更多需求。

随着生活水平的提高，生产和生活过程中剩余的高含水生物质的排放量不断增加。以城市污泥为代表，据统计，2019年我国污泥产量已超过6000万吨(以含水率80％计)，预计2025年我国污泥年产量将突破9000万吨，这会对经济和环境造成巨大压力。如何处理这些高含水废弃生物质，并合理利用其中的生物质碳资源，是环境和能源领域的热点问题。

鉴于以上，寻找一种能够大规模运用于工业生产的回收利用高含水生物质制取清洁能源的设施，是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种制氢设施，包括水热碳制取单元、水煤浆制取单元和氢气制取单元；水热碳制取单元产生水热碳并输送至水煤浆制取单元，水煤浆制取单元利用水热碳产生水煤浆并输送至氢气制取单元，氢气制取单元利用水煤浆产生氢气。

优选地，水热碳制取单元包括水热碳化反应器2和脱水干燥设备，水热碳化反应器2用于水热碳化反应并将水热碳化反应的产物输送至脱水干燥设备，脱水干燥设备对水热碳化反应的产物进行脱水干燥以得到水热碳。

优选地，脱水干燥设备包括固液分离器4和干燥机5，水热碳化反应的产物依次经过固液分离器4和干燥机5进行脱水干燥。

优选地，水热碳制取单元还包括回收器3，回收器3回收水热碳化反应产生的蒸汽。

优选地，水热碳制取单元还包括储存槽1，储存槽1向水热碳化反应器2输送水热碳化反应所需的物料。

优选地，水煤浆制取单元包括混合槽6，水热碳制取单元输送水热碳至混合槽6，混合槽6将水热碳与煤和制浆水混合以制取水煤浆。

优选地，氢气制取单元包括气化炉10，水煤浆制取单元输送水煤浆至气化炉10，气化炉10利用水煤浆产生氢气。

优选地，水煤浆制取单元还包括水煤浆槽7，水煤浆从混合槽6输送至水煤浆槽7后，再从水煤浆槽7输送至氢气制取单元。

优选地，氢气制取单元还包括组合烧嘴9，水煤浆通过组合烧嘴9进入气化炉10中。

优选地，水煤浆制取单元还包括煤浆泵8，煤浆泵8将来自水煤浆槽7的水煤浆经组合烧嘴9送入气化炉10中。