[發明專利]單一流化床二步法生物質氣化制取氫氣的方法及裝置

有效

• 申請號: 200910033191.0
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN101570315A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 王立群;王同章
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50;C01B3/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

1.單一流化床二步法制取氫氣的方法，其特征是在于：

以生物質為原料在流化床中發生反應，生物質氣化過程分為兩個過程：生物質的燃燒過程與生物質熱解氣化過程；兩個過程依次交替進行工作，其中燃燒過程是向流化床內供入空氣，床層溫度升至預定溫度時停止向爐內供入空氣，燃燒過程結束；轉入氣化過程，這時向流化床供入水蒸氣和生物質，以獲得富氫氣體，床層溫度迅速下降；流化床又重新進入燃燒過程；制取出來的富氫氣體經過煤氣洗滌、凈化后，再進入CO變換裝置變換成H₂和CO₂，再經精脫硫、加壓后，進入變壓吸附裝置，提取H₂；且在燃燒過程中同時向流化床內加入催化劑碳酸鈣/碳酸鎂顆粒。

2.根據權利要求1所述的單一流化床二步法制取氫氣的方法，其特征是在于流化床氣化爐的工作溫度范圍為：800～1000℃；燃燒過程：800℃～1000℃，氣化過程：1000℃～800℃，催化劑添加比例為占生物質的10～30％。

3.根據權利要求1所述的單一流化床二步法制取氫氣的方法，其特征是流化床氣化爐中同時添加一定量的煤為原料，添加比例為占生物質的0～20％。

4.實現權利要求1所述的方法的裝置，其特征是包括流化床氣化爐本體及附屬裝置、高溫旋風分離器(4)，余熱鍋爐及蒸汽過熱器(5)，空氣換向閥(1-1)，蒸氣換向閥(2-1)，煙氣換向閥(1-2)，燃氣換向閥(2-2)，羅茨風機(13)，除塵器(12)，空氣預熱器(11)，洗滌凈化脫硫裝置(6)，以及制氫系統：一氧化碳變換裝置(7)、精脫硫裝置(8)、氫氣壓縮機(9)、變壓吸附裝置(10)；其中流化床氣化爐設有兩個螺旋加料裝置，即生物質加料裝置(1)、煤加料裝置(2)，并在流化床氣化爐下部設有排灰渣裝置(14)；在流化床氣化爐進口端以空氣換向閥(1-1)，蒸氣換向閥(2-1)，出口端煙氣換向閥(1-2)，燃氣換向閥(2-2)為連接點，將設備連接為二個工作系統，即氣化爐的燃燒系統和氣化系統；其燃燒系統包括：依次連接的羅茨風機(13)、空氣預熱器(11)，空氣換向閥(1-1)，流化床氣化爐本體，高溫旋風分離器(4)，余熱鍋爐及蒸汽過熱器(5)，煙氣換向閥(1-2)，空氣預熱器(11)，除塵器(12)；氣化系統包括依次連接的余熱鍋爐及蒸汽過熱器(5)、蒸氣換向閥(2-1)、流化床氣化爐本體，高溫旋風分離器(4)，余熱鍋爐及蒸汽過熱器(5)，燃氣換向閥(2-2)，洗滌凈化脫硫裝置(6)；洗滌凈化脫硫裝置(6)后連接制氫系統，即依次相連的一氧化碳變換裝置(7)，精脫硫裝置(8)，氫氣壓縮機(9)，變壓吸附裝置(10)。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征是所述流化床氣化爐本體采用循環流化床或鼓泡流化床。