发明内容

针对严峻的能源环境问题，本发明提出超超临界蒸汽有机物热裂解气化装备，创新采用高频电磁加热的方法，将液态水转化为高温高压超超临界蒸汽。再将超超临界蒸汽通向有机物，在其包裹表面形成无氧环境，并在高温下使有机物发生碳化，有机物中的碳元素形成无定型炭黑；有机物中的氢元素变为游离状态，进而可以转化为氢气、甲烷等能源气体，收集后可储存便于进一步利用。

为实现上述功能，本发明采用的技术方案如下：一种超超临界蒸汽有机物热裂解气化装备，由超超临界蒸汽发生炉、传送带、蒸汽喷头、裂解反应室、泵体、气液分离器以及储罐组成。将水通过入水口加入到到超超临界蒸汽发生炉中，在加热成超超临界蒸汽；超超临界蒸汽从蒸汽发生炉中经超超临界蒸汽出口排出后，通过蒸汽喷头进入裂解反应室，蒸汽喷头位于传送带下方；用传送带将待裂解有机物送入裂解反应室中，在超超临界蒸汽的高温高压作用下，发生碳化，生成炭黑和氢气、烷烃、水蒸气等气体；炭黑为固态，继续通过传送带收集，可作为化工原料进一步回收利用；生成的气体(氢气、烷烃以及水蒸气)在反应室上方经过泵送至气液分离器中，冷却后产生的液态水与烷烃、氢气等气态物质；气液分离器底部排净口与加热炉入水口相连接，冷却水可继续加入超超临界蒸汽发生炉中循环利用，生成的氢气及有机物气体则输送至储罐，进一步分离后可实现烷烃储存。本发明的核心设备为超超临界蒸汽发生炉，由加热炉壳体、端盖、保温隔热层、入水口、喷淋管、超超临界蒸汽出口、加热炉炉芯、高频电磁加热装置、排净口、温度与压力传感器、电磁阀、止回阀、炉芯支撑架、电磁阀、温度与压力传感器和止回阀组成。

为提高热解速率可进行如下优化：

(1)进料时可以对有机物进行粉碎处理并干燥，使有机物颗粒间有一定的间隙，或者物料粒径按大小比例混合，物料蓬松，物料堆积的厚度较薄，物料会被处理得彻底。

(2)在传送带上增加大小合适的空隙，有一定量的蒸汽能穿过传送带，便于有机物与蒸汽接触。

(3)选用导热性能好的材料制作传送带，选用铜带、石墨或石墨涂层制作传送带等，超超临界蒸汽喷向有机物时透过有机物的空隙，传送带的温度也能快速上升，使有机物受热均匀，防止与传送带接触的物料温度太低。

本发明超超临界蒸汽聚合物裂解制氢装置及方法，其优点和作用为：通过超超临界蒸汽有机物热裂解气化实现有机物与烷烃的转化，并实现烷烃的有效储存，采用电磁加热有机物与烷烃的转化，可在一定程度上缓解能源环境问题。