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申请/专利权人：浙江工业大学

摘要：一种耦合化学链反应及CO2分离捕集的高效低能耗氢电热冷多联产系统，包括化学链气化重整单元A、气体处理净化单元B、化学链制氢单元C以及联合循环发电和多联产单元D；所述化学链气化重整单元与气体处理净化单元连接，所述气体处理净化单元与化学链制氢单元、联合循环发电和多联产单元连接，所述化学链制氢单元与联合循环发电和多联产单元连接。以及提供一种耦合化学链反应及CO2分离捕集的高效低能耗的氢电热冷多联产方法。本发明利用含碳燃料的化学链反应制备高纯H2并同时捕集CO2，结合燃料电池、燃气‑蒸汽联合循环、吸收式制冷装置等构建了一种氢电热冷多联产系统及方法。具有投资小、能耗与成本低、效率高、用途广的优点。

主权项：1.一种耦合化学链反应及CO2分离捕集的高效低能耗氢电热冷多联产系统，其特征在于，该系统包括化学链气化重整单元、气体处理净化单元、化学链制氢单元以及联合循环发电和多联产单元，其中，化学链气化重整单元，用于将含碳燃料在气化剂或重整剂的作用下与固体载氧体发生氧化还原反应转化为高品质燃料气；气体处理净化单元，用于将气化重整所得的燃料气、以及载氧体再生装置的贫氧空气进行热量回收利用、除尘、净化，获得清洁燃料气和清洁贫氧空气；化学链制氢单元，基于金属载氧体的循环“氧化-还原”反应，将水蒸气中的氢元素转化为高纯H2，清洁燃料气被氧化后生成高纯度CO2，同时实现制备高纯氢气和CO2捕集，所制备的纯氢用于化工合成、交通运输或发电、供热、供冷，所捕集的纯CO2用于燃料气化重整或进行储运、利用、封存；联合循环发电和多联产单元，用于利用燃料电池、燃气-蒸汽轮机联合循环、低压蒸汽换热器、吸收式制冷装置将氢气或清洁燃料气的化学能高效转化为电力、热能、冷能；所述化学链气化重整单元与气体处理净化单元连接，所述气体处理净化单元与化学链制氢单元、联合循环发电和多联产单元连接，所述化学链制氢单元与联合循环发电和多联产单元连接；所述的化学链气化重整单元包括依次连接的气化重整反应器和空气反应器，其中，在气化重整反应器中，含碳燃料在金属载氧体化合物作用下转化为含有H2、CO、CH4、CO2的高品质燃料气，金属载氧体化合物被还原，元素的化学价态变低；所述的化学链制氢单元包括燃料反应器、CO2气体热量回收利用装置、冷凝器、水蒸气反应器和H2显热回收装置；所述的联合循环发电和多联产单元包括燃料电池、燃料电池尾气热量回收装置、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机系统、低压蒸汽热交换器和吸收式制冷装置，其中，燃料电池、燃气轮机用于将清洁合成气或H2转变为电能；燃料电池尾气热量回收装置利用燃料电池尾气的热量产生高温水蒸气；余热锅炉利用燃气轮机的尾气热量及从系统回收的余热将低温水加热为高温水和高温水蒸气，高温水可送往系统各换热器吸收热量，高温水蒸气进入蒸汽轮机发电，部分高温水蒸气可送入燃料气化重整反应器和水蒸气反应器进行反应；蒸汽轮机膨胀做功后的低压蒸汽供往低压蒸汽热交换器，用于供热或者用作吸收式制冷装置的热源，吸收式制冷装置用于向用户供冷。

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