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水制氫工藝

本項目采用了一種新型制氫工藝，該工藝主要包括四部分：1）鐵氧化物與水反應得到純凈的氫氣；2）一氧化碳還原鐵氧化物；3）還原反應產生的二氧化碳與碳反應生成一氧化碳；4）還原氣造氣過程中所需碳源由煤經過高溫炭化得到。整個工藝過程消耗的是煤和水，得到的產物是純凈的氫氣、純凈的一氧化碳和煤炭化釋放出的煤氣（主要成分是甲烷、氫氣和一氧化碳，可直接作為燃氣使用）。該方法的優勢在于：1）不把煤作為燃料，而將其作為制氫的原料，可以實現煤炭中有害物質的集中處理與轉化，從而避免煤炭分散燃燒帶來的環境污染和高處理成本。2）煤轉化為氣體燃料，其能量利用效率大大提高，如煤基氫—電聯產系統效率可達75%，純發電效率達到60%，而傳統的煤燃燒發電系統的效率只有33%～35%。3）本方法中氫氣和一氧化碳分別在不同的反應階段，由不同的反應器中分別輸出，可以直接得到純凈的氫氣和一氧化碳，與傳統的煤氣化制氫工藝相比，減少了分離、凈化環節，工藝更簡單。4）各種煤經過高溫炭化處理后都可以作為反應所需的碳源，而煤氣化制氫工藝則對煤種的適應性有較大局限性。已證實了該工藝的可行性與穩定性，項目目前進入進入中試放大研究階段。

河北工業大學 2021-04-13

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