[发明专利]一种副产氢气的富氧燃烧加热炉系统及方法

权利要求书

1.一种副产氢气的富氧燃烧加热炉系统，其特征在于：

包括加热炉(1)、释氧反应器(3)、制氢反应器(4)、吸氧反应器(5)、常温水源(6)、空气源(7)、燃料气源(8)、第一换热器(E1)、第二换热器(E2)、第三换热器(E3)、第四换热器(E4)、第一冷凝器(R1)以及第二冷凝器(R2)；

所述吸氧反应器(5)的出料口连接至第三旋风分离器(53)，第三旋风分离器(53)的气相出料口依次连接至第三换热器(E3)和第一换热器(E1)，第三旋风分离器(53)的固相出料口连接至释氧反应器(3)的固相进料口；

所述释氧反应器(3)的出料口连接至第一旋风分离器(33)，第一旋风分离器(33)的气相出料口连接至加热炉(1)的燃烧器入口，第一旋风分离器(33)的固相出料口连接至制氢反应器(4)的固相进料口；

所述制氢反应器(4)的出料口连接至第二旋风分离器(43)，第二旋风分离器(43)的气相出料口依次连接至第四换热器(E4)和第一冷凝器(R1)，第二旋风分离器(43)的固相出料口连接至吸氧反应器(5)的固相进料口；

所述加热炉(1)的烟气出口分为两路，其中一路连接至释氧反应器(3)的气相进料口，另外一路依次连接至第二换热器(E2)和第二冷凝器(R2)；

所述常温水源(6)依次通过第一换热器(E1)、第二换热器(E2)以及第三换热器(E3)后连接至制氢反应器(4)的气相进料口；

所述空气源(7)通过第四换热器(E4)连接至吸氧反应器(5)的气相进料口；

所述燃料气源(8)分为两路，其中一路连接至加热炉(1)的燃烧器入口，另外一路连接至释氧反应器(3)的气相进料口。

2.如权利要求1所述副产氢气的富氧燃烧加热炉系统，其特征在于：所述第三旋风分离器(53)与第三换热器(E3)之间还设置有气涡轮机(2)。

3.如权利要求1所述副产氢气的富氧燃烧加热炉系统，其特征在于：所述释氧反应器(3)、制氢反应器(4)以及吸氧反应器(5)之间循环流转的固相物料为载氧体。

4.如权利要求3所述副产氢气的富氧燃烧加热炉系统，其特征在于：所述载氧体为金属载氧体或非金属载氧体，金属载氧体为铁-铝基载氧体或铁-钴基载氧体，非金属载氧体为钙钛矿载氧体。

5.如权利要求4所述副产氢气的富氧燃烧加热炉系统，其特征在于：所述载氧体为铁-钴基的复合载氧体，复合载氧体中Fe/Co的元素质量比为7:3。

6.如权利要求1所述副产氢气的富氧燃烧加热炉系统，其特征在于：所述释氧反应器(3)、制氢反应器(4)以及吸氧反应器(5)均为流化床反应器，反应器的工作压力为0.1～0.5MPa，所释氧反应器(3)的工作温度为500～900℃，制氢反应器(4)的工作温度为450～850℃，吸氧反应器(5)的工作温度为400～950℃。