[发明专利]一种聚光太阳能驱动的高温鼓泡式甲烷直接裂解制高纯氢系统及方法有效
| 申请号： | 201710863129.9 | 申请日： | 2017-09-22 |
| 公开（公告）号： | CN107628589B | 公开（公告）日： | 2020-01-17 |
| 发明（设计）人： | 郑章靖;徐阳 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学 |
| 主分类号： | C01B3/24 | 分类号： | C01B3/24 |
| 代理公司： | 32249 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) | 代理人： | 杨晓玲 |
| 地址： | 221008 江苏省徐*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种聚光太阳能驱动的高温鼓泡式甲烷直接裂解制高纯氢系统及方法。聚光镜将太阳光聚集到吸热器上产生高温热源，载热流体通入吸热器将高温热量带入特制鼓泡式反应器；在反应器内实现甲烷直接裂解产生固态碳纳米颗粒和氢气，碳纳米颗粒留在反应器内并收集，氢气和未反应的甲烷混合气体送入氢气分离器并产生高纯氢气；反应器排出的载热流体仍具有较高温度，进一步用于加热产生高温高压过热蒸汽，并驱动汽轮机做功发电；发电用于驱动载热流体循环泵和氢气分离器的前置增压泵，同时多余电量可以输出到电网。本方法可以同时输出高品质碳纳米颗粒、高纯度氢气以及电能，同时最大限度地实现了零碳排放，具有规模大、环保和较好的经济性。 | ||
| 搜索关键词： | 反应器 氢气分离器 碳纳米颗粒 载热流体 氢气 吸热器 甲烷 驱动 裂解 鼓泡式反应器 甲烷混合气体 高纯度氢气 聚光太阳能 汽轮机做功 前置增压泵 热流体循环 太阳光聚集 发电 高纯氢气 高温高压 高温热量 高温热源 过热蒸汽 零碳排放 纳米颗粒 输出 高纯氢 高品质 鼓泡式 固态碳 聚光镜 排出 加热 电量 送入 电网 环保 | ||
【主权项】：
1.一种聚光太阳能驱动的高温鼓泡式甲烷直接裂解制高纯氢系统，其特征在于，包括聚光镜(1)、吸热器(2)、鼓泡式反应器(3)、内置载热流体的低温储热罐(14)、氢气分离器(17)、储气罐(13)、甲烷补充装置；吸热器(2)的输入口和输出口分别连接低温储热罐(14)的输出口和鼓泡式反应器(3)的载热流体输入口；鼓泡式反应器(3)的混合气体排出口和甲烷输入口分别连接氢气分离器(17)的输入口、甲烷补充装置；氢气分离器(17)的氢气输出口连接储气罐(13)；聚光镜(1)将太阳能收集并聚集到吸热器(2)上；低温储热罐(14)中的载热流体输入吸热器(2)，经吸热器(2)加热后输入鼓泡式反应器(3)；甲烷补充装置向鼓泡式反应器(3)中输入甲烷；在鼓泡式反应器(3)内，载热流体和甲烷发生热量交换，完成甲烷裂解反应，反应产生的混合气体输入氢气分离器(17)，混合气体中的氢气经氢气分离器(17)分离后输入储气罐(13)。/n
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