本項(xiàng)目的目的在于解決現(xiàn)有水煤漿中制取氫氣方法如下問題:
(1)對(duì)設(shè)備要求高,需要耐溫600℃、耐壓25MPa的容器;(2)超臨界水對(duì)容器的腐蝕問題;
(3)水煤漿整體達(dá)到超臨界狀態(tài)所需能量多,而反應(yīng)后又需要冷卻排渣,浪費(fèi)了加熱水煤漿的熱量;
(4)反應(yīng)殘?jiān)幕厥諉栴}。提供了一種從水煤漿中制取氫氣的方法及裝置,即;“冷水煮煤”技術(shù)及其裝置。
為了完成上述目的,本項(xiàng)目的技術(shù)方案:技術(shù)原理是以脈沖沖擊波加載到水煤漿中,在脈沖壓力下,僅有被沖擊波壓縮區(qū)域的水煤漿因超壓而劇烈運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)
達(dá)到600℃高溫,而水煤漿整體并不需要加熱到600℃,達(dá)到超臨界狀態(tài),被沖擊波壓縮的水煤漿發(fā)生煤水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
沖擊波一邊對(duì)水煤漿做功使水煤漿實(shí)現(xiàn)煤水反應(yīng),一邊衰減,當(dāng)在水煤漿中的沖擊波幅值衰減到25MPa以下不再有超臨界條件時(shí),才作用到腔體壁上,反應(yīng)腔壁不再需要承受25MPa靜壓力的反應(yīng)腔。
重復(fù)向水煤漿加載沖擊波以使水煤漿發(fā)生充分的煤水反應(yīng),提高制氫效率;通過水煤漿的排出和再注入實(shí)現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)。
沖擊波產(chǎn)生設(shè)備分為三大部分:脈沖功率驅(qū)動(dòng)源、能量轉(zhuǎn)換器和配套儀器設(shè)備。其中由電源控制柜、高壓直流電源、儲(chǔ)能電容器和能量控制器構(gòu)成的脈沖功率驅(qū)動(dòng)源,產(chǎn)生高電壓脈沖加載到能量轉(zhuǎn)換器上產(chǎn)生沖擊波。
電源控制柜將工頻電源先整流,再逆變成中頻輸出,通過傳輸電纜將此中頻電流提供給高壓直流電源供電,高壓直流電源升壓整流后為儲(chǔ)能電容器充電。當(dāng)充電到能量控制器的控制閾值時(shí),能量控制器接通儲(chǔ)能電容器與能量轉(zhuǎn)換器,將電能傳送給能量轉(zhuǎn)換器,能量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電能為沖擊波能量作用于儲(chǔ)層。在能量控制器中,放電電流迅速加熱、汽化、電離金屬絲在水中電爆炸產(chǎn)生沖擊波。