一种用于固定床化学链制氢的旋转组合阀及方法
专利汇可以提供一种用于固定床化学链制氢的旋转组合阀及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于固定床化学链制氢的旋转组合 阀 及方法，涉及 生物 质 热解 气化 学链制氢的技术领域，旋转组合阀包括阀底连接体、旋转阀芯、阀盖体、外部旋转控制机构，以上所述旋转组合阀通常被装配在一套固定床化学链制氢装置上，通过所述旋转控制机构控制所述阀芯旋转从而切换通道 接口 ，使得装置连续循环工作，使得设备更为紧凑，减少了 焊接 及管道连接泄露的 风 险，同时设备控制更简单安全性较好，采用可兼容的旋转阀芯设计，可通过步进 电机 控制方法实现多步按设定时间设定 角 度旋转及 定位 ，也可通过气驱 马 达 控制阀 芯等速旋转，以上两种控制方法均适用于此组合阀。，下面是一种用于固定床化学链制氢的旋转组合阀及方法专利的具体信息内容。
1.一种用于固定床化学链制氢的旋转组合阀，包括阀底连接体(1)、旋转阀芯(2)、阀盖体(3)、外部旋转控制机构，其特征在于：
所述阀底连接体(1)底部连接面加工有四个凸台，可用与固定床化学链制氢反应体A、反应体B、换热体A、换热体B连接定位及密封，其四个所述凸台内有通道共八个，其中与所述两反应体连接通道各一个，与所述两换热体连接通道各三个，所述阀底连接体(1)上部表面与所述旋转阀芯(2)、所述阀盖体(3)相连，其中与所述旋转阀芯(2)采用光滑面接触，八个所述通道可根据所述旋转阀芯(2)旋转至不同角度改变相应接口，从而满足固定床化学链制氢工艺需要，其中与所述阀盖体(3)采用外圆凸台定位及密封；
所述旋转阀芯(2)为圆盘形结构，与所述阀底连接体(1)、所述阀盖体(3)相连，其与所述阀底连接体(1)连接面内加工九处不同圆弧凹槽结构，分别为Ia、Ib、Ic、Id、IIe、IIIf、IIIg、IIIh、IVi，所有圆弧整体由内至外分别位于四个不同直径圆上，其最内圆位置有四段圆弧凹槽Ia、Ib、Ic、Id，往外二层圆有一段圆弧凹槽IIe，此凹槽在一端延伸至三层圆，所述三层圆上除了二层延伸的所述圆弧凹槽IIe之外，还有三段圆弧凹槽IIIf、IIIg、IIIh，其中所述凹槽IIIh在一端延伸至四层圆，最外的四层圆位置有IIIh、IVi两端圆弧凹槽，其与所述阀盖体(3)连接面加工有六个同心圆环较深凹槽和一个中心卡槽，其中六个圆环较深凹槽与所述阀盖板(3)对应六个圆环浅凸台对应，从而形成六个环形通道，六个圆环较深凹槽由内至外分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，其中心卡槽可与所述外部旋转控制机构相连，所述旋转阀芯(2)两面的凹槽又通过八个加工的内部通道相连；
所述阀盖体(3)内底部与所述旋转阀芯(2)、所述阀盖体(3)相连，与所述旋转阀芯(2)六个圆环较深凹槽对应加工有六个圆环浅凸台，所述阀盖体(3)外部在对应六个圆环浅凸台的另一侧加工有六个进出料口，所述阀盖体中心加工有通孔，可使得所述外部旋转控制机构与所述旋转阀芯(2)的中心卡槽相连，通孔外围加工有定位凸台，用于所述外部旋转控制机构定位和固定支架安装，所述阀盖体(3)外圆较所述阀底连接体(1)尺寸大，其放大尺寸位置加工有多处通孔，可通过紧固件将旋转组合阀整体固定于固定床化学链制氢装置上；
以上所述旋转组合阀通常被装配在一套固定床化学链制氢装置上，通过所述旋转控制机构控制所述阀芯旋转从而切换通道接口，使得装置连续循环工作。
2.如权利要求1所述的用于固定床化学链制氢的旋转组合阀，其特征在于，所述阀底连接体(1)底面所述凸台内八个所述通道基于底面中心两两对称分布在四个不同直径的圆上，与所述旋转阀芯(2)所有圆弧整体位于的四个不同直径的圆相对应，其中所述两反应体通道对称位于由内至外第三个直径圆上，四个同心圆的直径呈等差分布。
3.如权利要求1所述的用于固定床化学链制氢的旋转组合阀，其特征在于，所述阀底连接体(1)、所述旋转阀芯(2)两连接面均为光滑面，使得在干燥氛围中也可有效隔离相邻的两个传送低工作压力物料的通道。
4.如权利要求1所述的用于固定床化学链制氢的旋转组合阀，其特征在于，所述旋转阀芯(2)与所述阀底连接体(1)连接面所述凹槽Ia圆弧度占第一个直径圆的40％-50％，所述凹槽IIe圆弧度在第二直径圆部分占第二个直径圆的40％-50％，在第三直径圆部分占第三个直径圆的40％-50％，所述凹槽IIIh圆弧度在第四直径圆部分占第四个直径圆的40％-
50％，所述凹槽IVi占第四个直径圆的40％-50％，所述旋转阀芯(2)另一面的六个凹槽对应的内外径共12个同心圆的直径呈等差分布，所述旋转阀芯(2)两面的凹槽通过八个加工的内部通道相连，其中所述Ia与所述s1相通，所述Ib、所述Ic与所述s2相通，所述Id与所述s3相通，所述IIIf、所述IIIg与所述s4相通，所述IIIh与所述s6相通，所述IVi与所述s5相通。
5.如权利要求1所述的用于固定床化学链制氢的旋转组合阀，其特征在于，所述阀盖体(3)的六个圆环浅凸台，每个所述凸台外圆面加工有凹槽圆环，所述圆环处设置梯形圆环密封件，所述阀盖体(3)外部的六个所述进出料口在固定床化学链制氢装置中由内至外分别进出料为：热解气、水蒸汽、空气、排空废气、二氧化碳、氢气。
6.如权利要求5所述的用于固定床化学链制氢的旋转组合阀，其特征在于，所述梯形圆环密封件为高温轴瓦。
7.如权利要求1所述的用于固定床化学链制氢的旋转组合阀，其特征在于，所述旋转组合阀可实现800～900℃高温环境下有效运行，所述阀底连接体(1)、所述旋转阀芯(2)采用耐高温铁基合金或陶瓷材料，所述阀盖体(3)采用耐高温铁基合金材料。
8.一种用于固定床化学链制氢的方法，其特征在于，固定床化学链制氢装置上包括如权利要求1-7任一种旋转组合阀，所述组合阀采用圆盘形式阀芯结构，在旋转控制机构作用下旋转，可通过步进电机控制方法实现多步按设定时间设定角度旋转及定位，也可通过气驱马达控制阀芯等速旋转，两种控制方法均适用于此组合阀。
9.如权利要求8所述的用于固定床化学链制氢的方法，其特征在于，所述组合阀采用的多通道设计，使得空气介质在全过程中被水蒸气及放空气有效隔离，避免与热解原料气和氢气的接触，安全性较好，同时生物质热解原料气通过重整载氧体、CO2吸附剂之后可获得高品质氢气，CO2吸附剂再生后能同时获得高品质CO2产品。
10.如权利要求9所述的用于固定床化学链制氢的方法，其特征在于，所述组合阀在配套旋转控制机构作用下进行多通道切换，可实现一个循环周期内六路进出介质与四个反应及换热体的八个通道之间进行八步工艺流程的切换，其分别如下：
(1)第一步：高温热解原料气从接口引入s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，水蒸气从接口引入所述s2通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，排空废气由所述反应体B通过所述旋转组合阀经所述s4引出排入大气，二氧化碳由所述换热体A二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述换热体B二氧化碳吸附回路出口通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体A与所述换热体B二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体A二氧化碳吸附回路入口关闭状态；
(2)第二步：高温热解原料气从接口引入所述s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，水蒸气从接口引入所述s2通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，排空废气由所述反应体A通过所述旋转组合阀经所述s4引出排入大气，二氧化碳由所述换热体B二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述换热体A二氧化碳吸附回路出口通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体B与所述换热体A二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体B二氧化碳吸附回路入口关闭状态；
(3)第三步：高温热解原料气从接口引入所述s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，空气从接口引入所述s3通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，二氧化碳由所述换热体B二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述反应体A及所述换热体A二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体B与所述换热体A二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体B二氧化碳吸附回路入口关闭状态；
(4)第四步：高温热解原料气从接口引入所述s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，水蒸气从接口引入所述s2通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，二氧化碳由所述换热体B二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述反应体A及所述换热体A二氧化碳吸附回路出口通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体B与所述换热体A二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体B二氧化碳吸附回路入口关闭状态；
(5)第五步：高温热解原料气从接口引入所述s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，水蒸气从接口引入所述s2通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，排空废气由所述反应体A通过所述旋转组合阀经所述s4引出排入大气，二氧化碳由所述换热体B二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述换热体A二氧化碳吸附回路出口通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体B与所述换热体A二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体B二氧化碳吸附回路入口关闭状态；
(6)第六步：高温热解原料气从接口引入所述s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，水蒸气从接口引入所述s2通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，排空废气由所述反应体B通过所述旋转组合阀经所述s4引出排入大气，二氧化碳由所述换热体A二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述换热体B二氧化碳吸附回路出口通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体A与所述换热体B二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体A二氧化碳吸附回路入口关闭状态；
(7)第七步：高温热解原料气从接口引入所述s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，空气从接口引入所述s3通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，二氧化碳由所述换热体A二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经所述s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述反应体B及所述换热体B二氧化碳吸附回路出口通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体A与所述换热体B二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体A二氧化碳吸附回路入口关闭状态；
(8)第八步：高温热解原料气从接口引入所述s1通过所述旋转组合阀进入所述换热体A热交换路，水蒸气从接口引入所述s2通过所述旋转组合阀进入所述换热体B热交换路，二氧化碳由所述换热体A二氧化碳吸附回路通过所述旋转组合阀经s5引出接入外部二氧化碳储罐，氢气由所述反应体B及所述换热体B二氧化碳吸附回路出口通过所述旋转组合阀经所述s6引出接入外部氢气储罐，所述反应体A与所述换热体B二氧化碳吸附回路入口相连，所述换热体A二氧化碳吸附回路入口关闭状态。
一种用于固定床化学链制氢的旋转组合阀及方法
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
图示阀盖体3的六个圆环凸台高度较旋转阀芯2圆环凹槽深度小，每个凸台外圆面加工有凹槽圆环，圆环处设置梯形圆环密封件，如高温轴瓦等。
10相连，换热体A二氧化碳吸附回路入口(通道5)14关闭状态。
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