化学链制氢的整体式载氧体、制备方法、制氢系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112142491A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号202010987910.9(22)申请日2020.09.18(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人吴志强张博杨伯伦伍松郭伟张杰(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人姚咏华(51)Int.Cl.C04B38/06(2006.01)C04B33/138(2006.01)C04B33/132(2006.01)C04B33/13(2006.01)C01B3/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称化学链制氢的整体式载氧体、制备方法、制氢系统和方法(57)摘要本发明公开一种化学链制氢的整体式载氧体、制备方法、制氢系统和方法；化学链制氢的整体式载氧体的制备方法，包括：步骤1、将赤泥和炉渣破碎、烘干还有研磨；步骤2、将研磨好的赤泥和炉渣进行混合，获得混合料；混合料中赤泥、炉渣的质量比为100：(100～150)；步骤3、制备好的混合料中加入粘合剂、胶溶剂、助挤剂、扩孔剂和水，混合均匀制成泥状坯料；步骤4、利用模具将制备好的泥状坯料进行挤压成型获得样品；或者将多孔载体浸渍于泥状坯料后取出或者样品；步骤5、样品进行干燥、获得整体式载氧体。本发明整体式载氧体，实现了工业固体废弃物的有效利用，解决了传统载氧体颗粒比表面积小、积碳烧结和制氢效率低的问题。CN112142491ACN112142491A权利要求书1/2页1.化学链制氢的整体式载氧体的制备方法，其特征在于，包括：步骤1、将赤泥和炉渣破碎、烘干还有研磨；步骤2、将研磨好的赤泥和炉渣进行混合，获得混合料；混合料中赤泥、炉渣的质量比为100：(100～150)；步骤3、制备好的混合料中加入粘合剂、胶溶剂、助挤剂、扩孔剂和水，混合均匀制成泥状坯料；步骤4、利用模具将制备好的泥状坯料进行挤压成型获得样品；或者将多孔载体浸渍于泥状坯料后取出或者样品；步骤5、样品进行干燥、获得整体式载氧体。2.根据权利要求1所述的化学链制氢的整体式载氧体的制备方法，其特征在于，步骤1中赤泥和炉渣破碎至粒径小于2毫米后烦躁脱除水分；然后研磨使赤泥和炉渣的粒径小于150目。3.根据权利要求1所述的化学链制氢的整体式载氧体的制备方法，其特征在于，步骤2中将研磨好的赤泥、炉渣和碳酸钾进行混合，获得混合料；混合料中赤泥、炉渣和碳酸钾的质量比为100：(100～150)：(5～10)。4.根据权利要求1所述的化学链制氢的整体式载氧体的制备方法，其特征在于，步骤3中，粘合剂为薄水铝石、蒙脱石、水玻璃、水滑石、纤维素、淀粉、聚乙烯醇或酚醛树脂；粘结剂的用量为泥状坯料重量的10％～50％；胶溶剂为硫酸、硝酸、醋酸或有机酸，添加质量为泥状坯料重量的5％～10％；使用田菁粉和均三甲苯分别为助挤剂和扩孔剂，田菁粉的添加质量为泥状坯料重量的0.5％～2.5％，三甲苯的添加质量为泥状坯料重量的0.5％～2.5％，水的质量占泥状胚料的20％。5.根据权利要求1所述的化学链制氢的整体式载氧体的制备方法，其特征在于，步骤5中，焙烧温度为1000～1200℃，焙烧时间2～4小时。6.根据权利要求1所述的化学链制氢的整体式载氧体的制备方法，其特征在于，还包括：步骤6、取碳酸钾，配制成0.2～0.5mol/L的浸渍液；步骤7、将步骤5挤压成型并干燥焙烧的整体式载氧体完全浸入浸渍液中，浸渍4～8小时；浸渍完成后用去离子水洗掉表面残余浸渍液；步骤8、浸渍完成后于烘箱中进行干燥，100～150℃干燥2～4小时；然后在600～800℃的温度下进行4～6小时的焙烧，获得化学链制氢的整体式载氧体。7.权利要求1至6中任一项制备的化学链制氢的整体式载氧体；所述化学链制氢的整体式载氧体为多孔结构，比表面积高于400m2/m3，空隙率高于70％。8.化学链制氢的制氢系统，其特征在于，包括：包括第一整体式反应器(1)和第二整体式反应器(2)；第一整体式反应器(1)的进气端通过第一阀门(3)、第二阀门(4)分别连接还原性气体进入管、水蒸气进气管；第一整体式反应器(1)的出气端通过第五阀门(7)、第六阀门(8)分别连接第一出气管、第二出气管；第二整体式反应器(2)的进气端通过第三阀门(5)、第四阀门(6)分别连接还原性气体进入管、水蒸气进气管；第二整体式反应器(2)的出气端通过第七阀门(9)、第八阀门(100)分别连接第一出气管、第二出气管；第一整体式反应器(1)和第二整体式反应器(2)结构相同，均包括壳体(11)和设置于壳2CN112142491A权利要求书2/2页体(11)内的权利要求7所述的化学链制氢的整体式载氧体(10)；整