[發明專利]一種固體廢棄物氣化制氫的方法

在審

• 申請號: 202210847894.2
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115043377A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 張兆熙;介翔宇
• 申請（專利權）人: 武漢新碳科技有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32;C10B53/07;C01B3/52;C01B3/56
• 代理公司: 北京睿陽聯合知識產權代理有限公司 11758
• 代理人: 張穎

1.一種固體廢棄物氣化制氫的方法，其特征在于，所述方法以固體廢棄物為原料，包括以下兩段微波處理；

第一段微波處理是在微波作用下，對固體廢棄物原料進行熱解處理，所述固體廢棄物熱解生成小分子的氣液混合物；

第二段微波處理是在微波和催化劑的作用下，對第一段微波處理獲得的所述氣液混合物進行微波重整，生成富含氫氣的氣體；

所述催化劑選自過渡金屬材料、以碳材料為載體的過渡金屬材料或以氧化物為載體的過渡金屬材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述過渡金屬材料包括鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鋯、鈮、鉬和鎢系金屬材料中的至少一種；

優選地，所述過渡金屬材料為鐵鎳系金屬材料；

更優選地，所述過渡金屬材料選自金屬鐵、氧化亞鐵、氧化鐵、碳化鐵、四氧化三鐵、金屬鎳、氧化鎳、鐵鎳合金和混合鐵鎳氧化物；

所述碳材料載體選自碳黑、碳化硅和活性炭；所述氧化物載體選自氧化鋁、氧化硅、二氧化錳和氧化鎂。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化劑為以碳材料為載體的過渡金屬材料或以氧化物為載體的過渡金屬材料，優選所述催化劑中過渡金屬材料的擔載量為5～60％，更優選為10～50％。

4.根據權利要求1～3任一項所述的方法，其特征在于，所述氣液混合物進行微波重整時添加有氧化劑，優選所述氧化劑為水蒸氣；

所述水蒸氣的質量與所述固體廢棄物原料的質量比為(0.1～10)：1，優選為(1～10)：1，更優選為(2～3)：1。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述固體廢棄物選自聚烯烴塑料、固體有機廢棄物、生物質、人造有機高分子聚合物、生物炭、煤、瀝青、焦炭、石蠟、化學纖維、輪胎、醫療廢棄物和生活垃圾；

優選地，所述固體廢棄物為聚烯烴塑料或固體有機廢棄物；

更優選地，所述固體廢棄物為聚乙烯塑料或質量百分比組成為以下所述的固體有機廢棄物：聚乙烯塑料20～30％、聚丙烯塑料40～60％、聚苯乙烯塑料2～10％、生物質2～10％、腐殖質2～10％、廢紙2～10％、灰土渣2～10％。

6.根據權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述第二段微波處理中催化劑的用量與所述固體廢棄物原料的質量比為1：(0.5～10)，優選為1：(1～3)。

7.根據權利要求1～6任一項所述的方法，其特征在于，第一段微波處理的微波功率為500～8000W，優選1000～5000W；和/或，第二段微波處理的處理溫度為600～1000℃，優選為700～900℃。

8.根據權利要求1～7任一項所述的方法，其特征在于，第一段微波處理和/或第二段微波處理的微波頻率為0.3～3GHz，優選為2.45GHz或915MHz，更優選為2.45GHz；

和/或，所述第一段微波處理的時間為30～90min，第二段微波處理的時間為30～90min。

9.根據權利要求1或8所述的方法，其特征在于，第一段微波處理時添加有吸波材料，所述吸波材料為碳化硅和/或固體碳顆粒材料；

和/或，所述吸波材料的添加量為所述固體廢棄物原料質量的50～200％。

10.根據權利要求1～9任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：在第一段微波處理和/或第二段微波處理后，對產物進行分離純化；

優選地，所述分離純化包括洗氣和/或變壓吸附處理。