从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺，本发明专利技术所述从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺包括厌氧发酵和催化裂解。本发明专利技术还公开了一种从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的系统。本发明专利技术所述从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺首次将厌氧发酵技术与甲烷催化裂解技术有效地结合起来，采用城市污废物厌氧发酵产生的生物甲烷，由于城市污废物处理本身是有偿行为，使用污废物处理的附加产物(生物甲烷)可大大降低催化裂解的成本，为甲烷催化裂解提供了低价原料。

【技术实现步骤摘要】
从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺和系统
本专利技术涉及一种制备碳纳米材料和氢气的工艺和系统，具体涉及一种从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺和系统。
技术介绍
现在常用的甲烷制氢工艺为：甲烷蒸汽重整、部分氧化法制氢。甲烷蒸汽重整制氢的原料为天然气。甲烷催化重整制氢气在经济上是可行的，美国有大于90％的氢是经甲烷的蒸汽重整制得的。甲烷蒸汽重整制氢的途径为：甲烷蒸汽重整、水气置换反应和氢气提纯。甲烷蒸汽重整的反应为：CH4+H2O→3H2+CO最适宜的反应条件为高温700-850℃，压力为0.3-2.5MPa。该反应是吸热反应，需要外部输入热量，所需热量一部分由原料气(小于25％)或废气(氢气净化系统中的净化气)提供。甲烷蒸汽重整后的合成气被输送到下一级的1个或多个水气置换反应器中，经过水气置换，氢气的产量大幅度增加：CO+H2O→H2+CO2置换反应器中气体的组成为氢气(70-80％)、二氧化碳、甲烷和少量的水蒸气及一氧化碳。最后工序是氢气净化提纯，氢气的纯度根据用途而定。部分氧化法制氢是另一个利用碳氢化合物制氢的方法，甲烷或其他碳氢化合物原料(如废油)被部分氧化生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)、厌氧发酵：将市政污泥、有机固体垃圾、污水和有机废液进行厌氧发酵，得到生物甲烷和发酵后的污泥；(2)、催化裂解：对步骤(1)所得的生物甲烷进行催化裂解反应，得到氢气和碳纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)、厌氧发酵：将市政污泥、有机固体垃圾、污水和有机废液进行厌氧发酵，得到生物甲烷和发酵后的污泥；(2)、催化裂解：对步骤(1)所得的生物甲烷进行催化裂解反应，得到氢气和碳纳米材料。2.如权利要求1所述从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺，其特征在于，步骤(1)之前还包括步骤(1a)：污水和有机废液的浓缩：将污水和有机废液作为低盐溶液，与高盐溶液进行正渗透浓缩处理。3.如权利要求1所述从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺，其特征在于，步骤(1)之后和步骤(2)之前还包含步骤(2a)：生物甲烷提纯：对步骤(1)产生的生物甲烷进行提纯。4.如权利要求2所述从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺，其特征在于，所述步骤(1a)中，所述高盐溶液为无机化肥，所述无机化肥的浓度大于等于1摩尔/升。5.如权利要求1所述从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述催化裂解的催化剂为铁基催化剂，所述铁基催化剂的粒径小于等于50微米。6.如权利要求1所述从城市有机废弃物中回收碳纳米材料和氢气的工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎晟，周吕，
申请(专利权)人：黎晟，
类型：发明
国别省市：广东,44