The invention relates to a combined cycle of biomass hydrothermal carbonization and electrolytic hydrogen production, in particular to a method for obtaining hydrogen and biomass fuel rods at the same time with biomass raw materials. Includes the steps of: (1) the biomass, oxidant and water mixing, uniform heating, hydrothermal reaction; (2) the product after the hydrothermal reaction, solid-liquid separation; (3) to step (2) of water and heat reaction liquid as the anode, the electrochemical reaction, collecting hydrogen. Get positive electrolyte after electrolysis; (4) the step (3) in the positive electrolyte after electrolysis and hydrothermal reaction steps (2) after the solid material mixing of hydrothermal reaction again; (5) repeat steps (2) ~ (4), (3) in steps until not collected by hydrogen so far; (6) to step (4) solid product cleaning and drying of water and heat reaction after pressed into fuel rods. Using biomass raw materials directly, a new way and method for clean utilization of biomass energy is innovatively opened up.
【技术实现步骤摘要】
一种用生物质原料同时获得氢气和生物质燃料棒的方法
本专利技术涉及生物质水热碳化与电解制氢联合循环的方法,具体涉及用生物质原料同时获得氢气和生物质燃料棒的方法。
技术介绍
随着人类社会从目前的碳经济时代逐步过渡到低碳经济和氢能经济时代,人们希望摆脱对碳燃料的过度依赖,以解决日趋严重的环境污染以及引发的相关社会问题,为此,开发出了太阳能,风能,生物质能等一系列可再生能源,以及电动车和燃料电池车等新技术,满足人类对品质生活的追求。氢能作为“二次能源”,目前的氢能主要来源于矿石燃料、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。在这些方法中,除了生物质和水制氢技术外,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,这些方法制取所得的氢,不仅需要相当大的能耗,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。电解水制氢技术是目前应用较广且比较成熟的方法之一。以水为原料的制氢过程是氢与氧构成燃料电池发电的逆过程,因此只要提供电能,则可使水分解成氢气和氧气。工艺过程比较简单,也不会产生污染,但消耗电量大。常温水电解过程通常需要贵金属,如铂,铱等作为催化剂,由于氧气产生的电极过程动力学过程比较缓慢,过电位较大,一般的水电解电压都要达到2V左右,因此对电解槽的材料及寿命都受到很大影响,其应用受到一定的限制。目前电解水的工艺、设备均在不断的改进,但电解水制氢能耗仍然很高。利用烘焙技术,把生物质原料进行烘干,再通过添加粘接剂,把生物质加工成型,得到便于储存,运输和热值更高的燃料棒 ...
【技术保护点】
一种用生物质原料同时获得氢气和生物质燃料棒的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将生物质原料、氧化剂和水混合,匀速升温,进行水热反应;(2)将水热反应后的产物,进行固液分离,得到水热反应后固体物质和水热反应后液体;(3)以步骤(2)中水热反应后的液体作为正极,进行电化学反应,收集氢气,得到电解后的正极电解液;(4)将步骤(3)中电解后的正极电解液与步骤(2)中水热反应后固体物质混合,进行再次的水热反应;(5)重复步骤(2)~(4),直至步骤(3)中收集不到氢气为止;(6)把步骤(4)中水热反应的固体产物清洗烘干后,压制成燃料棒。
【技术特征摘要】
1.一种用生物质原料同时获得氢气和生物质燃料棒的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将生物质原料、氧化剂和水混合,匀速升温,进行水热反应;(2)将水热反应后的产物,进行固液分离,得到水热反应后固体物质和水热反应后液体;(3)以步骤(2)中水热反应后的液体作为正极,进行电化学反应,收集氢气,得到电解后的正极电解液;(4)将步骤(3)中电解后的正极电解液与步骤(2)中水热反应后固体物质混合,进行再次的水热反应;(5)重复步骤(2)~(4),直至步骤(3)中收集不到氢气为止;(6)把步骤(4)中水热反应的固体产物清洗烘干后,压制成燃料棒。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中的生物质原料为农林业生产过程中的木质素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧...
【专利技术属性】
技术研发人员:余晴春,隋升,蒋峰景,屠恒勇,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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