[实用新型]一种生物质气化制氢装置

说明书

本实用新型提供一种生物质气化制氢装置，包括：生物质炭气联产装置，所述生物质炭气联产装置燃气出口通过管道连接于蒸汽锅炉、热风炉，所述生物质炭气联产装置生物炭出口后接制氢流化床，所述热风炉通过管道连接于蓄热式热交换器，所述蒸汽锅炉蒸汽出口通过管道连接于蓄热式热交换器，所述蓄热式热交换器蒸汽出口通过管道连接于制氢流化床。本实用新型通过将少量空气均匀通入生物质炭气联产装置，在满足燃气热值及产量稳定情况下，尽量将生物质气化温度控制在较低水平，同时通过合理设计气化炉，调节生物质在炉内的停留时间，保证生物质炭的品质和质量。

技术领域

本实用新型涉及生物质利用技术领域，具体为一种生物质气化制氢装置。

背景技术

氢能作为“二次能源”，国际上的氢能制备来自于矿石燃料、生物质和水，工艺主要有电解制氢、热解制氢、光化制氢、放射能水解制氢、等离子电化学法制氢和生物制氢等。电解水制氢技术是以水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定的能量，则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制得的氢气的效率一般在75％～85％。其中工艺过程比较简单，也不会产生污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。除了生物制氢技术外，其它方法都是通过自然界中已经存在的碳氢化合物——天然气、煤、石油等一次能源中提取出来的，这种方法制取所得的氢，已经成为了二次能源，它不仅消耗掉了相当大的能量，而且所得效率相当低；并且在其制取过程还对环境产生了污染。

生物质是传统的可再生资源，我国生物质能资源非常丰富，生物质制氢技术不仅可以提供洁净能源，而且能有效利用生物质这种丰富的可再生资源，同时可大大减少现有生物质不合理利用方式所带来的二次污染。现有的生物质气化制氢技术目前还存有一定问题，气化过程会产生焦油，焦油的冷凝会堵塞管道，并且在后续的制氢过程中影响催化剂的活性。因此需要一种不会被焦油问题所影响的生物质气化制取氢气的装置和技术，将生物质高效转化为氢气。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种生物质气化制氢装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种生物质气化制氢装置，包括：生物质炭气联产装置，所述生物质炭气联产装置燃气出口通过管道连接于蒸汽锅炉、热风炉，所述生物质炭气联产装置生物炭出口后接制氢流化床，所述热风炉通过管道连接于蓄热式热交换器，所述蒸汽锅炉蒸汽出口通过管道连接于蓄热式热交换器，所述蓄热式热交换器蒸汽出口通过管道连接于制氢流化床。

所述制氢流化床包括水气反应段、水气转化反应段、二氧化碳吸附段，所述水气转化反应段设置在二氧化碳吸附段下侧，水气反应段设置在水气转化反应段下侧，水气反应段一侧设有制氢流化床给料装置，制氢流化床给料装置连接于生物质炭气联产装置生物炭出口，将制氢流化床分为三段，通过合理的调节各段温度，提高氢气的品质和产气量。

所述蓄热式热交换器包括蓄热体A、蓄热体B，所述蓄热体A、蓄热体B并联设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过将少量空气均匀通入生物质炭气联产装置，在满足燃气热值及产量稳定情况下，尽量将生物质气化温度控制在较低水平，同时通过合理设计气化炉，调节生物质在炉内的停留时间，保证生物质炭的品质和质量。

(2)燃气以高温状态送入锅炉和热风炉内燃烧，防止了焦油因为冷凝而导致的管道堵塞问题，同时将焦油送炉膛进行燃烧，避免了焦油排放导致的环境污染。

(3)通过使用蓄热式热交换器，将蒸汽再加热，为制氢反应提供足够的热量和反应温度，保障了反应的稳定进行。

(4)通过使用含锂或含钾的物质作为催化剂，降低了反应活化能，加快了反应速率。