[发明专利]一种制氢方法

权利要求书

1.一种制氢方法，其特征在于，该制氢方法包括：将铁粉和含氧水蒸汽接触，所述含氧水蒸汽中的水蒸汽与铁粉反应生成四氧化三铁和氢气，同时所述含氧水蒸汽中的氧气与铁粉反应生成氧化铁并释放热量，所释放的热量为水蒸汽和铁粉之间的反应提供热量以使水蒸汽与铁粉继续反应。

2.根据权利要求1所述的制氢方法，其特征在于，所述含氧水蒸汽采用以下方法获得：将常温水加压至3-5bar之后雾化，之后与氧气混合并采用水蒸汽和铁粉反应生成的氢气提供的热源进行加热，得到所述含氧水蒸汽。

3.根据权利要求1所述的制氢方法，其特征在于，所述含氧水蒸汽中水蒸汽和氧气的摩尔比为(5-7)：1。

4.根据权利要求1所述的制氢方法，其特征在于，所述铁粉和含氧水蒸汽接触的起始温度为600-700℃。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制氢方法，其特征在于，所述制氢方法在制氢装置中进行，所述制氢装置包括反应炉，所述反应炉为包括具有进气端和出气端的圆筒形炉体的卧式反应炉，所述进气端设有含氧水蒸汽进口和磁铁粉排出口，所述含氧水蒸汽进口位于所述圆筒形炉体顶部，且所述磁铁粉排出口位于所述圆筒形炉体底部，所述出气端设有铁粉进料口和氢气出口，所述铁粉进料口位于所述圆筒形炉体中下部，所述氢气出口位于所述圆筒形炉体顶部，所述圆筒形炉体内安装有转轴，所述转轴与所述圆筒形炉体之间设置密封，所述转轴上安装有沿轴向方向间隔开的多组叶片，组与组之间的叶片位置错开一角度，每组叶片包括沿周向间隔开的多个平板式叶片，所述平板式叶片上密布孔，所述圆筒形炉体内还安装有靠近进气端的电加热器；

在制氢过程中，所述反应炉安装成使得所述出气端高于进气端，所述铁粉从所述铁粉进料口引入所述反应炉内，所述含氧水蒸汽从所述含氧水蒸汽进口引入所述反应炉内并往出气端流动，所述反应炉中的叶片随着转轴转动以将所述铁粉逐步提升，随着叶片抬高倾斜，铁粉同时从所述叶片上的孔下落并从叶片上滑落，所述反应炉内设置的电加热器在装置启动时将炉体内的温度加热至600-700℃，往出气端流动的含氧水蒸气中的水蒸汽与铁粉反应生成四氧化三铁粉末和氢气，同时所述含氧水蒸汽中的氧气与铁粉反应生成氧化铁并释放热量，所释放的热量为水蒸汽和铁粉之间的反应提供热量以使水蒸汽与铁粉继续反应，产生氢气，氢气往出气端流动，逐步加热铁粉，氢气自身逐渐冷却后从氢气出口离开反应炉。

6.根据权利要求5所述的制氢方法，其特征在于，

所述平板式叶片包括至少二个支腿和一矩形平板，所述支腿一端焊接于所述转轴，另一端固定于所述矩形平板，所述矩形平板上密布孔；

所述支腿在所述反应炉径向上的长度等于所述圆筒形炉体半径的1/3到1/2，所述矩形平板在所述反应炉径向上的长度等于所述圆筒形炉体半径的1/2到2/3；

所述孔的直径为6-10毫米，其之间的间距为1-2厘米。

7.根据权利要求5所述的制氢方法，其特征在于，

所述转轴上安装有四组叶片，每组叶片包括彼此相距120度的三个平板式叶片，组与组之间的叶片位置错开30度。

8.根据权利要求5所述的制氢方法，其特征在于，所述圆筒形炉体内还设有铁粉防漏挡板和磁铁粉溢出板，所述铁粉防漏挡板位于所述含氧水蒸汽进口向所述出气端的一侧，所述磁铁粉溢出板位于所述磁铁粉排出口向出气端的一侧。