[发明专利]一种化学链制氢的工艺装置和工艺方法

权利要求书

1.一种化学链制氢的工艺方法，其特征在于，采用以下工艺装置并采用以下步骤进行：

所述工艺装置包括燃料反应器Ⅰ（11）、燃料反应器Ⅱ（12）、蒸汽反应器（2）和空气反应器（3）；燃料反应器Ⅰ（11）和燃料反应器Ⅱ（12）的下端均设置载氧体出口，与蒸汽反应器（2）的载氧体进口连接，蒸汽反应器（2）的载氧体出口与空气反应器（3）的载氧体进口连接，空气反应器（3）的载氧体进口分别连接燃料反应器Ⅰ（11）和燃料反应器Ⅱ（12）的载氧体进口；所述工艺装置中各反应器均设置气体进口和气体出口，燃料反应器Ⅰ（11）的气体出口与燃料反应器Ⅱ（12）的进气口连接；

将燃料气甲烷由进气口通入燃料反应器Ⅰ（11），燃料反应器Ⅰ（11）内的反应温度为750~800℃，燃料气与载氧体反应，生成气Ⅰ进入燃料反应器Ⅱ（12），燃料反应器Ⅱ（12）内的反应温度为650℃，生成气Ⅰ与载氧体反应产生生成气Ⅱ，将生成气Ⅱ进行冷凝收集；燃料反应器Ⅰ（11）和燃料反应器Ⅱ（12）内的载氧体流出反应器，进入蒸汽反应器（2），水蒸气通过蒸汽反应器（2）的进气口进入，与载氧体反应产生生成气Ⅲ，在出口进行收集，反应后的载氧体进入空气反应器（3），空气通过空气反应器（3）的进口进入，与载氧体反应，生成气Ⅳ由出口排出，被氧化后的载氧体分别流入燃料反应器Ⅰ（11）和燃料反应器Ⅱ（12），进行循环反应。

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述燃料反应器Ⅰ（11）、燃料反应器Ⅱ（12）和蒸汽反应器（2）均为逆流移动床反应器，空气反应器（3）为提升管反应器。

3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，各反应器的体积为0.2~5m³。

4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，各反应器为不锈钢材料，耐温范围为室温~1000℃。

5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述蒸汽反应器（2）内的反应温度为600~850℃，空气反应器（3）内的反应温度为600~800℃。

6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述载氧体的活性组分为Fe₂O₃，载体为Al₂O₃或MgO。