[发明专利]工业法制氢气及装置

说明书

所属技术领域：

本发明专利工业法制氢气及装置，是在以高温、铁、一氧化碳、碳、水的条件下直 接进行反应的方法及装置。理论方程：都在高温条件下3Fe+2H₂O(g) ＝＝Fe₃O₄+4H₂(g)、Fe₃O₄+2C＝＝3Fe+2CO₂(g)↑、Fe₃O₄+4CO(g)＝＝3Fe+4CO(g)辅助 方程：C+H₂O(g)＝＝CO(g)+H₂(g)、CO₂(g)+C＝＝2CO(g)。

背景技术：

目前，已知的工业制氢气法有六种：

序号   申请号        名称

1      91110738      高纯度氢气的制备方法

2      02156024      利用工业有机废水生物制氢的方法

3      03118846      一种氢气的制备方法及装置

4      200510010383  工业化生物制氢菌种连续流培养及生物制氢气强化法

5      200610015115  制备纯氢的方法和系统

6      200710070638  硼氢化钠-肼混合燃料制备氢气的方法

但以上的六种制法要求条件高，工艺复杂，实施范围小，对资源的利用不够充分，局限性 也比较大。

发明内容：

为了克服当前能源比较紧缺的现状及工业能耗高浪费高的问题。本工业法制氢气及装 置，是一种新型的简单的有效的氢气制法，该氢气制法使用范围广，反应速率快，连续直接的特 点。可以直接减少对化石能源的消耗，并使化石能源得到充分利用，使化石的能源结构得到更 好的优化和调整。

本发明专利解决其技术问题，所采用的技术方案是：(一)理论方案：都在高温条件 下3Fe+2H₂O(g)＝＝Fe₃O₄+4H₂(g)、Fe₃O₄+2C＝＝3Fe+2CO₂(g)↑、 Fe₃O₄+4CO(g)＝＝3Fe+4CO(g)辅助方程：C+H₂O(g)＝＝CO(g)+H₂(g)、CO₂(g)+C＝＝2CO(g)。

(二)实施方案：在具有可以使铁烧红的温度、铁、煤粉或一氧化碳、水的条件下按照 反应原理在装置里进行生产。(1)在生活中使用：装置使用工具，天然气整体炉灶。自动水平摆 动喷水装置，在自来水管道上打一个接口，接一个利用水流产生动能的装置。实施方案：先把炉 灶放置水平及将其点燃，再把自动水平摆动喷水装置的喷水口对准炉灶及炉灶支锅架，喷出的 水速在0.2m/s-0.4m/s，呈柱形直径为0.5mm-1.5mm，摆动的范围依据水的落点，使落点落在 炉灶上的燃烧区域即可，水速不宜过快，水量也不宜过大。操做步骤：使用时先打开炉灶，再打 开水阀，用完之后先关水阀再关炉灶。(2)在工业上使用：可以利用工业上产生的高温，红热的 铁器，刚出炉的含铁炉渣，碎了的煤粉及一氧化碳、水或废水。在高温的铁器或铁的炉渣上 撒煤粉或充入一氧化碳气体，同时喷洒水雾，在不同情况下可以调整水的喷洒与煤粉或一氧化 碳的比例，即可产生氢气。产生的氢气可以直接用于生产也可以把产生的气体进行过滤处理， 把气体通入氢氧化钙溶液中把二氧化碳除去，即可生产出纯净的氢气。

使用范围：

可以在天然气炉灶上使用，也可以在具有高温、铁、煤粉或一氧化碳、水的条件下 进行生产和使用，在锅炉房、天然气炉、硫酸厂、炼钢厂、焦碳厂等等情况下使用。

附图说明：

图1是含铁炉渣制气图；其中①气压阀②出气口③进水口④进煤粉口⑤水雾喷头⑥煤粉 喷头⑦耐高温密封罩⑧气密垫⑨炉渣皿⑩含铁高温炉渣或炽热钢铁11吊绳。

步骤：先装含铁高温炉渣或炽热钢铁再把干燥的煤粉高压冲洒进去。然后再洒水雾，之间 的比例因反应物的不同进行调整。