Установка для получения водорода путем термического разложения метана в реакторе с газовым нагревом

В предложенной установке получения водорода, используется часть водорода, получаемого в процессе пиролиза, что позволяет получать водород из метана практически при отсутствии выбросов окислов углерода в атмосферу и без потребления электроэнергии извне. Установка для получения водорода в реакторе с газовым нагревом изготовлена из высоколегированной нержавеющей стали и включает: реактор термического разложения метана на газообразный водород и твердый углерод с впускной трубкой для подачи метана и выпускной трубкой для отбора газообразного водорода, вертикально-цилиндрическую газовую печь, внутри которой соосно размещен реактор, защищенный от топочного пространства внутренней стенкой печи. В нижней части газовой печи расположены две горелки с регулировочными кранами: растопочная горелка и горелка для сжигания части водорода, производимого в реакторе, которая соединена через отводную трубку с выпускной трубкой для отбора газообразного водорода. Компрессор, расположенный на отводной трубке отбора водорода, создает рабочее давление в установке. Наружная часть газовой печи защищена тепловой изоляцией. При сжигании водорода в топке газовой печи происходит ее нагрев с последующей радиационной передачей теплоты находящемуся в реакторе метану. При достижении температуры метана в реакторе 700 - 900 °С происходит его пиролиз - превращение в водород и углерод (сажу). Часть получаемого водорода по трубке отбора водорода направляется для сжигания в горелку с целью обеспечения рабочей температуры в реакторе пиролиза метана. Горелка для сжигания водорода при этом отключается. При работе предложенной установки метан нагревается тепловым потоком, выделяющимся при частичном сжигании продуктов его пиролиза - метано-водородной смеси, при этом система разделения газов не требуется. Преимуществами такого метода получения водорода из метана являются независимость от внешних источников энергии, а также практическое отсутствие вредных выбросов в окружающую среду. Предварительные расчеты показывают, что затраты водорода на поддержание пиролиза метана в зависимости от эффективности тепловой изоляции составят 25 - 30% от получаемого его количества на выходе из реактора. Заявленная установка для получения водорода путем пиролиза метана позволяет получать водород при практическом отсутствии выбросов окислов углерода (CO, CO2) в окружающую среду и без потребления дополнительной энергии. При этом за счет отсутствия в предложенной установке для получения водорода системы разделения газов значительно сокращается процесс производства водорода и упрощается ее конструкция. Источник: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2800547&TypeFile=html (14.09.2023 г)