[發明專利]一種廢棄生物質碳制氫的方法

在審

• 申請號: 202110065907.6
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112624041A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 宋金文;倪建輝
• 申請（專利權）人: 宋金文;倪建輝
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種廢棄生物質碳制氫的方法，其特征在于：包括如下步驟：

原材料準備，原材料包括木屑廢棄材料和竹屑廢棄材料；

將原材料木屑廢棄材料和竹屑廢棄材料放入熱裂解爐隔絕空氣進行熱裂解，熱裂解后得到固體產物、氣相產物和液相產物，固體產物為生物質碳；

將熱裂解得到的生物質碳為原料進行制氫，將生物質碳放置在水蒸汽重整氣化反應爐內，在800-1500℃的條件下與水蒸氣進行氣化重整反應，將生物質碳粉全部轉化為H₂，CO、CO₂、CH₄，反應后的高溫氣體，經過高溫氣體冷卻換熱設備、余熱利用設備降溫至小于300℃；

通過脫硫變換設備進行脫硫變換反應，將其中的CO與H₂ O反應轉化為H₂和CO₂；

經過氫氣提純設備脫除二氧化碳和甲烷以及其他雜質，得到高品質的氫氣。

2.根據權利要求1所述的一種廢棄生物質碳制氫的方法，其特征在于：首先將木屑、竹屑廢棄材料,除去雜質，粉碎至小于10mm,送至熱裂解爐，隔絕空氣在500-1000℃的條件下進行熱裂解；

裂解排出的高溫氣體經冷卻分離，得到在室溫下為氣相的產物和液相的產物，再分別進行利用，得到的室溫下為固體的產物碳粉用作制氫原料。

3.根據權利要求1所述的一種廢棄生物質碳制氫的方法，其特征在于：a/所述熱裂解得到的碳作為制氫原料，首先要求將其粉碎至90％小于1mm,優選80％小于100μm的顆粒

b/將由(a)得到的小顆粒碳粉與脫離子水混合制成水煤漿，水煤漿經泵送入氣化爐內,在800-1500℃的條件下與氣化劑水蒸汽和氧氣進行重整氣化反應。

4.根據權利要求1所述的一種廢棄生物質碳制氫的方法，其特征在于：在氣化爐內，在高溫有氧和水蒸汽存在的條件下，碳粉被全部轉化為氫氣，一氧化碳、二氧化碳、微量甲烷，重整氣化反應后的高溫氣體，經換熱冷卻，余熱利用，降溫至小于300℃，進行脫硫變換反應，將其中的一氧化碳與水反應轉化為氫氣和二氧化碳，最后經過提純脫除二氧化碳和甲烷少量雜質，得到高品質的氫氣。

5.根據權利要求1所述的一種廢棄生物質碳制氫的方法，其特征在于：至少包括生物質熱裂解裝置和生物質碳制氫裝置，所述生物質熱裂解裝置包括原料貯罐、原料螺旋推進器、熱裂解爐、冷卻分離設備、分餾塔、氣相產品貯罐、液相產品貯罐和固體碳貯罐；

所述生物質碳制氫裝置包括碳的磨粉制漿設備、水蒸汽重整氣化反應爐、冷卻換熱設備、水煤氣變換設備、脫CO₂/H₂S設備、PSA分離制氫設備。

6.根據權利要求1所述的一種廢棄生物質碳制氫的方法，其特征在于：直接采用生物質碳為原料進行制氫，熱裂解部分的裝置可省略，制氫部分的裝置，至少包括生物質碳的磨粉制漿設備、水蒸汽重整氣化反應爐、冷卻換熱設備、水煤氣變換設備、脫CO₂/H₂S設備、PSA分離制氫設備。