，步驟I中氣化產(chǎn)生的含有小分子一氧化碳和氫氣的高溫粗氣3與水蒸汽混合并降溫，并通過鐵鉻高溫催化劑和銅基催化劑進(jìn)行變換反應(yīng)去除一氧化碳得到富氫氣體4 ;所述富氫氣體4的有效氫氣體積含量高達(dá)99%以上；
步驟3，步驟2得到的富氫氣體4先經(jīng)過冷凝液7的旋風(fēng)除塵，再經(jīng)過噴淋洗滌，吸收富氫氣體4中含有殘余二氧化碳的水溶性氣體，得到氫氣5，并進(jìn)一步捕捉飛灰細(xì)顆粒；
步驟4，用于洗滌完富氫氣體4后的冷凝液7被集中到與水2混合，混合后經(jīng)過霧化成水蒸汽，并再次用于步驟2中的混合降溫使用；
步驟5，將步驟3得到的氫氣5，用于制備燃料氫電池。
[0022]步驟I中，有害廢物I被破碎的最大粒徑等于或小于50_。
[0023]步驟I中，烘干溫度可以為100°C、102°C，也可以為105°C，也可以為110°C。
[0024]步驟2中，高溫粗氣3在混合降溫前的溫度為850— 1000°C，降溫后溫度為180—350。。。
[0025]適用于上述等離子氣化有害廢物利用方法的處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括等離子氣化爐a、重整室b和旋風(fēng)洗滌塔c ;等離子氣化爐a的前端進(jìn)料口連接有害廢物I來源，等離子氣化爐a的高溫粗氣出氣口連接至重整室b的入口，等離子氣化爐a的底部設(shè)置有熔融渣排出口，重整室b的頂部連接有水蒸汽來源，重整室b還設(shè)置有富氫氣體出口，富氫氣體出口連接至旋風(fēng)洗滌塔c的入口，旋風(fēng)洗滌塔c的氣體出口連接至燃料氫電池制備裝置d。
[0026]所述等離子氣化爐a由金屬殼體、耐火襯里、等離子炬、進(jìn)料器、熔融出渣口和氣化氣出口通道組成；所述等離子炬可以為氮?dú)?，或者空氣，或者富氧氣氛的工作氣體，以直流引弧為主要工作方式。
[0027]所述重整室b為預(yù)填裝有變換催化劑的具有水冷壁的筒形腔室。
[0028]所述重整室b頂部的水蒸汽來源的管線上設(shè)置有一霧化器e，霧化器e前端通入水源。
[0029]所述旋風(fēng)洗滌塔c的頂部設(shè)置有用后的冷凝廢液回收管道，冷凝廢液回收管道連接至霧化器e前端的水源。
[0030]所述旋風(fēng)洗滌塔c頂部設(shè)置有用于洗滌氣體的噴淋液來源管道。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.聯(lián)合燃料氫電池的等離子氣化有害廢物利用方法，其特征在于工藝流程如下: 步驟I，首先將有害廢物(I)進(jìn)行105°C烘干破碎，烘干溫度為100-110°C，然后經(jīng)過等離子氣化，在等離子電弧高溫作用下，有害廢物(I)分解出小分子的一氧化碳和氫氣，有害廢物(I)中的無機(jī)物和重金屬被有害廢物渣生成的玻璃熔融體包裹形成熔融渣(6)，熔融渣(6)排出后冷卻固化形成穩(wěn)定無害的建材固渣； 步驟2，步驟I中氣化產(chǎn)生的含有小分子一氧化碳和氫氣的高溫粗氣(3)與水蒸汽混合并降溫，并通過鐵鉻高溫催化劑和銅基催化劑進(jìn)行變換反應(yīng)去除一氧化碳得到富氫氣體(4)； 步驟3，步驟2得到的富氫氣體(4)先經(jīng)過冷凝液(7)的旋風(fēng)除塵，再經(jīng)過噴淋洗滌，吸收富氫氣體(4)中含有殘余二氧化碳的水溶性氣體，得到氫氣(5)，并進(jìn)一步捕捉飛灰細(xì)顆粒； 步驟4，用于洗滌完富氫氣體(4)后的冷凝液(7)被集中到與水(2)混合，混合后經(jīng)過霧化成水蒸汽，并再次用于步驟2中的混合降溫使用； 步驟5，將步驟3得到的氫氣(5)用于制備燃料氫電池。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合燃料氫電池的等離子氣化有害廢物利用方法，其特征在于:步驟I中，有害廢物(I)被破碎的最大粒徑等于或小于50_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合燃料氫電池的等離子氣化有害廢物利用方法，其特征在于:步驟2中，高溫粗氣(3)在混合降溫前的溫度為850— 1000°C，降溫后溫度為180—350。。。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合燃料氫電池的等離子氣化有害廢物利用方法，其特征在于:步驟2中，所述富氫氣體(4)的有效氫氣體積含量高達(dá)99%以上。5.適用于權(quán)利要求1-4所述的等離子氣化有害廢物利用方法的處理系統(tǒng)，其特征在于:包括等離子氣化爐(a)、重整室(b)和旋風(fēng)洗滌塔(C);等離子氣化爐(a)的前端進(jìn)料口連接有害廢物(I)來源，等離子氣化爐(a)的高溫粗氣出氣口連接至重整室(b)的入口，等離子氣化爐(a)的底部設(shè)置有熔融渣排出口，重整室(b)的頂部連接有水蒸汽來源，重整室(b)還設(shè)置有富氫氣體出口，富氫氣體出口連接至旋風(fēng)洗滌塔(C)的入口，旋風(fēng)洗滌塔(C)的氣體出口連接至燃料氫電池制備裝置(d )。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)合燃料氫電池的等離子氣化有害廢物利用方法，其特征在于:所述等離子氣化爐(a)的等離子炬的工作氣體為氮?dú)?，或者空氣，或者富氧氣氛，以直流引弧為主要工作方式?.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述重整室(b)為預(yù)填裝有變換催化劑的具有水冷壁的筒形腔室。8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述重整室(b)頂部的水蒸汽來源的管線上設(shè)置有一霧化器(e )，霧化器(e )前端通入水源。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述旋風(fēng)洗滌塔(c)的頂部設(shè)置有用后的冷凝廢液回收管道，冷凝廢液回收管道連接至霧化器(e )前端的水源。10.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述旋風(fēng)洗滌塔(c)頂部設(shè)置有用于洗滌氣體的噴淋液來源管道。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聯(lián)合燃料氫電池的等離子氣化有害廢物利用方法及系統(tǒng)，其工藝流程是：將有害廢物進(jìn)行烘干破碎，然后進(jìn)行等離子電弧高溫氣化，分解出小分子一氧化碳和氫氣，無機(jī)物和重金屬被有害廢物渣生成的玻璃熔融體包裹形成熔融渣，熔融渣冷卻固化形成建材固渣；氣化產(chǎn)生的高溫粗氣與水蒸汽混合降溫，并通過催化劑進(jìn)行變換反應(yīng)去除一氧化碳得到富氫氣體；富氫氣體經(jīng)過旋風(fēng)除塵洗滌得到氫氣用于制備燃料氫電池；本發(fā)明可根據(jù)有害廢物處理需求量穩(wěn)定調(diào)節(jié)輸出功率，采用等離子氣化爐大大降低投資與運(yùn)行維護(hù)成本；氫氣純度高，能直接應(yīng)用于燃料氫電池；用于洗滌的噴淋廢液可循環(huán)用于變換反應(yīng)，不需要另外進(jìn)行處理和環(huán)保排放。
【IPC分類】C01B3/16, C01B3/02, C01B3/52, H01M8/06
【公開號(hào)】CN105129729
【申請?zhí)枴緾N201510471019
【發(fā)明人】李宏, 王希, 謝斐, 張春飛, 王曉亮
【申請人】中國東方電氣集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月5日