本技術(shù)涉及熱化學(xué)制氫，尤其涉及一種氫碘酸分解氣氛爐及熱化學(xué)制氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的能源，被視為解決能源供應(yīng)安全和降低碳排放的最有效措施之一而備受關(guān)注。熱化學(xué)循環(huán)制氫法自概念提出之后就獲得了廣泛的關(guān)注，以熱化學(xué)硫碘循環(huán)為例，通過本生反應(yīng)可獲得硫酸和氫碘酸，再分解硫酸和氫碘酸得到氫氣和副產(chǎn)品氧氣，其余產(chǎn)物二氧化硫、碘和水繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。氫碘酸分解設(shè)備是其中重要的組件之一，而氫碘酸分解需要高溫環(huán)境，現(xiàn)有的氫碘酸分解設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且溫度穩(wěn)定性差，使得氫碘酸分解效率以及后續(xù)的熱化學(xué)制氫效率低，氫碘酸分解產(chǎn)生氫氣和碘蒸氣無法進(jìn)行高效的分離，導(dǎo)致氫氣回收利用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，一方面，本實(shí)用新型提供了一種氫碘酸分解氣氛爐，包括爐體，所述爐體底部連接有進(jìn)料管道，所述爐體上設(shè)置有加熱組件，所述加熱組件包括氣體加熱單元和電加熱單元，所述氣體加熱單元包括加熱殼體，所述加熱殼體包圍所述爐體，所述加熱殼體上設(shè)置有高溫氣體入口和高溫氣體出口，所述電加熱單元包圍所述加熱殼體且與加熱殼體接觸。

2、進(jìn)一步地，所述高溫氣體入口和高溫氣體出口分別設(shè)置在加熱殼體的下部和上部，所述加熱殼體內(nèi)沿高溫氣體流通方向設(shè)置有多個(gè)交錯(cuò)布設(shè)的折流環(huán)。

3、進(jìn)一步地，各所述折流環(huán)依次交替與加熱殼體和爐體連接，通過折流環(huán)、加熱殼體、爐體限定形成高溫氣體通道。

4、進(jìn)一步地，所述高溫氣體入口和高溫氣體出口分別設(shè)置在所述爐體的兩側(cè)。

5、進(jìn)一步地，所述高溫氣體入口和高溫氣體出口均設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥。

6、進(jìn)一步地，還包括控制單元，所述控制單元設(shè)置在所述電加熱單元上；所述爐體內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、流量調(diào)節(jié)閥以及電加熱單元均與所述控制單元電性連接。

7、進(jìn)一步地，所述加熱殼體內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器與所述控制單元電性連接。

8、進(jìn)一步地，所述爐體的出氣端通過氣體管道連接有氣液分離器，所述氣液分離器設(shè)有夾套層，所述夾套層內(nèi)流經(jīng)有冷卻液。

9、進(jìn)一步地，所述氣液分離器的腔內(nèi)的溫度不高于150℃。

10、另一方面，本實(shí)用新型還提供了一種熱化學(xué)制氫系統(tǒng)，包括上述所述的氫碘酸分解氣氛爐。

11、本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

12、1)本實(shí)用新型提供的氫碘酸分解氣氛爐，結(jié)構(gòu)簡單，可采用鋼鐵行業(yè)、核能行業(yè)等產(chǎn)生的高溫氣源的熱能作為化學(xué)反應(yīng)的熱量來源，達(dá)到能源高效回收利用的目的，與電加熱單元共同調(diào)節(jié)溫度，保證化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定運(yùn)行；

13、2)本實(shí)用新型提供的氫碘酸分解氣氛爐，加熱殼體內(nèi)設(shè)置折流環(huán)以改變氣體流向增加氣路流程，使得氣路流程螺旋布設(shè)，保證高溫氣體與爐體充分熱交換，保證高溫反應(yīng)氛圍，使得氫碘酸熱解反應(yīng)充分。

14、3)本實(shí)用新型提供的氫碘酸分解氣氛爐，爐體與氣液分離器連接，可降溫將碘蒸氣冷卻成碘液，進(jìn)而將碘液與氫氣分離出來，提高氣體回收效率以及氫氣利用率。

技術(shù)特征：

1.一種氫碘酸分解氣氛爐，包括爐體，所述爐體底部連接有進(jìn)料管道，其特征在于，所述爐體上設(shè)置有加熱組件，所述加熱組件包括氣體加熱單元和電加熱單元，所述氣體加熱單元包括加熱殼體，所述加熱殼體包圍所述爐體，所述加熱殼體上設(shè)置有高溫氣體入口和高溫氣體出口，所述電加熱單元包圍所述加熱殼體且與加熱殼體接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，所述高溫氣體入口和高溫氣體出口分別設(shè)置在加熱殼體的下部和上部，所述加熱殼體內(nèi)沿高溫氣體流通方向設(shè)置有多個(gè)交錯(cuò)布設(shè)的折流環(huán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，各所述折流環(huán)依次交替與加熱殼體和爐體連接，通過折流環(huán)、加熱殼體、爐體限定形成高溫氣體通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，所述高溫氣體入口和高溫氣體出口分別設(shè)置在所述爐體的兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，所述高溫氣體入口和高溫氣體出口均設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，還包括控制單元，所述控制單元設(shè)置在所述電加熱單元上；所述爐體內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、流量調(diào)節(jié)閥以及電加熱單元均與所述控制單元電性連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，所述加熱殼體內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器與所述控制單元電性連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，所述爐體的出氣端通過氣體管道連接有氣液分離器，所述氣液分離器設(shè)有夾套層，所述夾套層內(nèi)流經(jīng)有冷卻液。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氫碘酸分解氣氛爐，其特征在于，所述氣液分離器的腔內(nèi)的溫度不高于150℃。

10.一種熱化學(xué)制氫系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的氫碘酸分解氣氛爐。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種氫碘酸分解氣氛爐及熱化學(xué)制氫系統(tǒng)；包括爐體，所述爐體底部連接有進(jìn)料管道，所述爐體上設(shè)置有加熱組件，所述加熱組件包括氣體加熱單元和電加熱單元，所述氣體加熱單元包括加熱殼體，所述加熱殼體包圍所述爐體，所述加熱殼體上設(shè)置有高溫氣體入口和高溫氣體出口，所述電加熱單元包圍所述加熱殼體且與加熱殼體接觸。本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，可采用鋼鐵行業(yè)、核能行業(yè)等產(chǎn)生的高溫氣源的熱能作為化學(xué)反應(yīng)的熱量來源，達(dá)到能源高效回收利用的目的，與電加熱單元共同調(diào)節(jié)溫度，保證化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：李佳,周亞軍,孫大鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶南方工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240110
技術(shù)公布日：2024/11/18