一种多层流化床钙化学链气化制氢装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的多层流化床钙化学链气化制氢装置，包括燃烧炉、气化炉、分离器、上返料器、下返料器和加料装置；气化炉的内部分隔为气化炉气化室和气化炉裂解室，气化炉气化室的底部经下返料器与燃烧炉的底部相通，燃烧炉的上部经分离器、上返料器与气化炉裂解室相通。本发明专利技术制氢方法为：有机固废原料与碳吸收剂进入气化炉气化室；碳吸收剂原位捕集CO2促进原料气化制氢，生成含有气态焦油的富氢合成气以及半焦，合成气中的气态焦油经碳吸收剂催化裂解为气态小分子产物。本发明专利技术制氢装置及方法，在制氢过程中，生成富氢合成气和半焦、CaCO3，燃烧炉中半焦燃烧、CaCO3分解释放CO2，实现了一步法制氢过程中捕集CO2，同时脱硫、脱焦油。脱焦油。脱焦油。

【技术实现步骤摘要】
一种多层流化床钙化学链气化制氢装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种以有机固体废弃物为原料，双流化床反应装置与钙化学链气化相结合的制氢技术，同时通过多层流化床气化炉设计极大地降低了产品气焦油、硫、氯含量，实现了洁净富氢气体的制取。属于有机固废资源化利用和制氢


技术介绍

[0002]我国有机固体废弃物（农林有机固废、畜禽粪便、餐厨垃圾、城市污泥等）数量巨大，种类繁多。另一方面全球氢需求量增长迅速。目前全球92%的氢来自煤和天然气，并不具备可持续性和环境友好性。中国氢能联盟《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》认为，脱碳成为全球氢能发展的第一驱动力，低碳清洁氢是实现碳中和路径的重要抓手。低碳和可再生能源已经成为制氢技术发展的大趋势。有机固废低碳清洁氢技术路线具有良好发展前景。
[0003]有机固废钙化学链气化制氢系统主要包括气化炉和煅烧炉，这两个反应器均为流化床反应器。在气化炉内有机固废与水蒸气在钙基CO2吸收剂存在下发生气化，有机固废热解、气化与水蒸气发生变换反应制氢，生成的CO2被CaO吸收，促进了气化和制氢反应正向进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层流化床钙化学链气化制氢装置，包括燃烧炉（1）、气化炉（11）、分离器（2）、上返料器（3）、下返料器（9）和加料装置（8）；其特征在于：气化炉中设置有分布板（6），分布板将气化炉的内部空腔分隔为位于下部的气化炉气化室（7）和位于上部的气化炉裂解室（4），气化炉中设置有贯穿分布板的立管（5）；加料装置（8）用于向气化炉气化室（7）中加入含有碳吸收剂的有机固废原料，气化炉气化室（7）的底部经下返料器（9）与燃烧炉（1）的底部相通，燃烧炉（1）的上部经分离器（2）、上返料器（3）与气化炉裂解室（4）相通；气化炉（11）的底部和上端分别设置有水蒸气进口和富氢合成气出口，燃烧炉（1）的底部设置有氧气或空气进口，分离器（2）的顶部设置有烟气出口。2.一种基于权利要求1所述的多层流化床钙化学链气化制氢装置的制氢方法，其特征在于，制氢方法为：有机固废原料与碳吸收剂按一定比例混和，经加料装置（8）进入气化炉气化室（7），同时按一定比例通入水蒸气；高温循环床料经立管（5）进入气化炉气化室（7）为原料气化提供能量；碳吸收剂原位捕集CO2促进原料气化制氢，生成含有气态焦油的富氢合成气以及半焦；捕集CO2后的碳吸收剂和生成的半焦随循环床料进入燃烧炉（1），半焦燃烧、碳吸收剂分解释放CO2；循环床料从燃烧炉进入气化炉裂解室（4）形成高温料层；从气化炉气化室（7）来的富氢合成气流经高温料层，合成气中的气态焦油经碳吸收剂催化裂解为气态小分子产物，合成气中的H2S与料层中的碳吸收剂发生硫化反应而被脱除；实现了一步法制氢过程中捕集CO2，同时脱硫、脱焦油。3.一种基于权利要求2所述的多层流化床钙化学链气化制氢装置的制氢方法，其特征在于，使用煅烧石灰石作为碳吸收剂。4.一种基于权利要求3所述的碳吸收剂，其特征在于，所述作为碳吸收剂的煅烧石灰石中加入有橄榄石或白云石。5.一种基于权利要求2所述的多层流化床钙化学链气化制氢装置的制氢方法，其特征在于，具体通过以下步骤来实现：a).气化炉气化室内的反应：有机固废原料与煅烧石灰石以一定质量配比混和均匀，通过加料装置（8）进入气化炉气化室（7）中，同时气化炉裂解室（4）中含有CaO、CaCO3和灰的循环床料经立管（5）进入气化炉气化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立国，周小泉，孙荣峰，盖东，范晓旭，姜建国，崔新雨，
申请(专利权)人：山东省科学院能源研究所，
类型：发明
国别省市：