[发明专利]用生物质为燃料二氧化碳热循环制氢气的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种用二氧化碳、生物质热循环制氢气的方法。属化工领域。

(二)背景技术

传统的用生物质制氢气的方法是：采用生物质为燃料，空气和氧气为气化剂，经焦化炉烧结制成炭块，炭块冷却后加入气化炉，燃烧后产生的烟气，再经水煤气法产生二氧化碳、氢和氮，再经过分离产生氢气。上述方法因空气中只有21％的氧气，其余78％是氮气。而78％的氮气是起不到气化剂作用的，还增加能耗，燃烧产生的一氧化氮和二氧化碳会污染环境。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能耗低、环保、能多产生氢气的用生物质为燃料二氧化碳热循环制氢气的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种用生物质为燃料二氧化碳热循环制氢气的方法，其特征在于：所述方法是：以生物质为燃料，经焦化炉烧结制成炭块，烧结温度1300℃～1500℃，将该炭块直接入气化炉气化，气化温度1700℃～1800℃，制成液体渣，气化炉气化时产生的烟气，加热置于气化炉上部的、与气化炉制成一体的换热管束内的二氧化碳，二氧化碳温度升高后出换热管束并经气化炉炉侧吹入气化炉内作气化剂，同时气化炉炉侧吹入氧气，气化炉炉上侧补充吹入温度480℃～550℃、压力2.5～3.0Mpa的蒸汽，此蒸汽与气化炉炉上侧的烟气反应生成二氧化碳和氢，二氧化碳和氢引出气化炉，进入换热器回收热量产生蒸汽，该蒸汽再由蒸汽锅炉提升温度至480℃～550℃、压力至2.5～3.0Mpa后，通过熔炼炉炉上侧吹入熔炼炉内，出换热器的二氧化碳和氢再用水洗分离法分离成二氧化碳和氢气，其中，部分二氧化碳加入气化炉上部的换热管束内，被气化炉内的烟气加热后引入气化炉内再进行循环利用，余下的二氧化碳用碱洗法中和，氢气则用于发电和化工原料等用。

与传统的方法相比，本发明投资少，能耗低，热能自生循环利用，生产过程中无一氧化氮和二氧化碳污染产生，环保。经测试本发明可以比传统方法节能，二氧化碳可再生，多产氢气。生物质的、可以再生、品质高低都能用，变废为宝。

(四)附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图。

(五)具体实施方式

参见图1，本发明涉及的一种用生物质为燃料二氧化碳热循环制氢气的方法，是以生物质为燃料，经焦化炉烧结制成炭块，烧结温度1300℃～1500℃，将该炭块直接入气化炉气化，气化温度1700℃～1800℃，制成液体渣，气化炉气化时产生的烟气，加热置于气化炉上部的、与气化炉制成一体的换热管束内的二氧化碳，二氧化碳温度升高后出换热管束并经气化炉炉侧吹入气化炉内作气化剂，同时气化炉炉侧吹入氧气，气化炉炉上侧补充吹入温度480℃～550℃、压力2.5～3.0Mpa的蒸汽，此蒸汽与气化炉炉上侧的烟气反应生成二氧化碳和氢，二氧化碳和氢引出气化炉，进入换热器回收热量产生蒸汽，该蒸汽再由蒸汽锅炉提升温度至480℃～550℃、压力至2.5～3.0Mpa后，通过熔炼炉炉上侧吹入熔炼炉内，出换热器的二氧化碳和氢再用水洗分离法分离成二氧化碳和氢气，其中，部分二氧化碳加入气化炉上部的换热管束内，被气化炉内的烟气加热后引入气化炉内再进行循环利用，余下的二氧化碳用碱洗法中和，氢气则用于发电和化工原料等用。

本发明出换热管束的二氧化碳温度在600℃以上，热能能循环利用，温度越高用氧气量就越少，或可以少用氧气(二氧化碳温度达1200℃以上)。

生物质是一种可再生资源，生物质资源极其丰富，有(木块、木片、木屑、树枝等)纤维素、农业废弃物、水生植物、油料植物、有机物加工废料、牲畜粪便等。生物质高温气化制氢适用于含湿量较小的生物质。经压缩后使用，体积压缩比为5～10倍。