[發明專利]一種生物質共混氣化制氫裝置

在審

• 申請號: 202010935992.2
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111943138A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 趙麗霞;趙麗麗;楊諾君;段志輝;付浩卡;馬良濤;靳賀偉;董閃閃;靳俊杰
• 申請（專利權）人: 河南城建學院
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32;C01B3/22;C10J3/00
• 代理公司: 鄭州豫原知識產權代理事務所(普通合伙) 41176
• 代理人: 韓曉娟

本發明涉及一種生物質共混氣化制氫裝置，包括外筒，設在外筒內的上攪拌筒和下氣化筒，上攪拌筒的底部設有用于連通或關閉上攪拌筒與下氣化筒的封堵裝置；外筒與下氣化筒的上部通過分隔板將外筒內分隔從上到下分隔為催化環形腔和裂解環形腔，裂解環形腔與催化環形腔通過鑲嵌在分隔板上壓力閥連通；裂解環形腔內設有多根電加熱棒，該電加熱棒與設在下氣化筒外設有的導熱筒外纏繞的加熱線圈連接；催化環形腔內設有催化劑承載板，該催化劑承載板上承載有用于對裂解后的焦化氣進行催化反應的催化劑，節省了制氫的成本，減少了制氫設備的占地面積，提高了制氫的效率，同時在制氫時有效的利用了熱量，避免熱量發生浪費。

技術領域

本發明涉及氣化制氫技術領域，具體的是涉及一種生物質污泥共混氣化制氫裝置。

背景技術

國內外污泥的處置和資源化存在以下問題：(1)填埋存在安全隱患，影響垃圾填埋場的運行；(2)污泥制肥存在食品安全風險，推廣困難；(3)污泥含水量太高，常規的直接燃燒利用，能源得不償失。可以看出，目前國內外的生物污泥處理裝備，是以消納污泥為主要目的，沒有產生實際的經濟效益和形成有價值的商品。

隨著世界范圍內化石能源的逐漸枯竭和城市污水污泥中有機物含量和熱值的日漸增高，利用熱化學轉化法回收污泥中的能量成為未來研究的焦點。其中的污泥氣化制氫技術不僅可以將污泥中的有機物進行回收、利用并轉化為清潔、高品質的氫能，同時避免了傳統污泥處理與處置中所產生的二次污染問題，符合國家的節能減排以及相關的環境政策，有助于建設節約型社會，有利于社會、環境和資源的和諧發展。

目前在進行氣化制氫時，通過不同的設備對混合生物質進行氣化、裂變和催化來進行制氫，該種方式雖然能夠對混合生物質進行制氫，但是所需要的設備過多，占用面積過大，給制氫帶來極大的不便，增加了制氫的成本。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種能夠只需要一種設備，占用面積小，制氫成本小的生物質共混氣化制氫裝置。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案，一種生物質共混氣化制氫裝置，包括外筒，設在外筒內的上攪拌筒和下氣化筒，所述上攪拌筒和下氣化筒的中心線與外筒的中心線位于同一條垂線上，且所述上攪拌筒的底部設有用于連通或關閉上攪拌筒與下氣化筒的封堵裝置；

所述外筒與下氣化筒的上部通過分隔板將外筒內從上到下分隔為催化環形腔和裂解環形腔，所述裂解環形腔與催化環形腔通過鑲嵌在分隔板上壓力閥連通；所述下氣化筒與裂解環形腔通過設在下氣化筒上的焦化氣出口連通；

所述下氣化筒的上端穿過分隔板與上攪拌筒的底部活動連接，所述下氣化筒的下端穿過外筒的底部向下延伸，且所述上氣化筒的上下兩端分別與分隔板和外筒的底部通過軸承活動連接；

所述裂解環形腔內設有多根電加熱棒，該電加熱棒與設在下氣化筒外設有的導熱筒外纏繞的加熱線圈連接；

所述催化環形腔內設有催化劑承載板，該催化劑承載板上承載有用于對裂解后的焦化氣進行催化反應的催化劑，所述催化劑上方的外筒設有氣體出口；

所述上攪拌筒內設有一攪拌軸，該攪拌軸的上端延伸到外筒外與外筒外設有的攪拌電機固定連接，所述攪拌電機安裝在設在外筒頂部用于提升攪拌電機進行上下移動的提升裝置，位于攪拌筒內的攪拌軸上固定連接有多個攪拌葉組件；所述提升裝置將攪拌軸與封堵裝置進行連接或分開，控制封堵裝置開啟或關閉；

進入到上攪拌筒中的混合生物質經過攪拌葉組件進行攪拌，當攪拌完成后，所述提升裝置帶動攪拌電機下行，攪拌電機下行時，所述攪拌軸的底部與封堵裝置連接，所述攪拌電機帶動攪拌軸進行轉動，打開封堵裝置，經過攪拌后的混合生物質通過封堵裝置進入到下氣化筒中進行加熱氣化，形成的焦氣進入到裂解環形腔中進行加熱裂化，裂解環形腔中焦氣的壓力不斷增大，當裂解環形腔中的氣壓大于壓力閥設定的壓力值時，壓力閥開啟，解環形腔中的焦氣進入到催化環形腔中進行催化處理。