一种生物质热解化学链制氢装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生物质热解化学链制氢工艺，涉及的装置包括旋风热解反应器、鼓泡床气化反应器和制氢反应器；工艺包括：生物质与来自制氢反应器的载氧体一起被送入旋风热解反应器，生物质热解产生的气体与固体被原位快速分离；分离后的生物质半焦与载氧体进入鼓泡床气化反应器，与底部通入的气化介质水蒸气发生氧化还原反应；反应后的还原态载氧体送入制氢反应器被水蒸气氧化再生为氧化态，同时产生高纯度的氢气，随后两者通过旋风分离器气固分离；上述过程循环，实现生物质的连续热解和气化反应；利用载氧体的载氧、催化及载热能力，仅通过内部热量的循环，得到高品质的热解焦油和高纯度氢气，具有碳转化率高、系统能耗低、环境友好等优点。友好等优点。友好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解化学链制氢装置及工艺


[0001]本专利技术属于生物质热解与化学链制氢
，尤其涉及一种生物质热解化学链制氢装置及工艺。

技术介绍

[0002]生物质制氢技术目前主要有微生物法和热化学转化法，其中热化学转化法制氢技术包括生物质气化法制氢、生物质热解法制氢和生物质超临界法制氢；生物质气化法和生物质热解法制氢均是利用产生的CO和CH4等气体经过蒸汽重整反应转化为H2和CO2，然后将得到的气体经过净化、分离等工艺制备出高纯度氢气，虽然这种气化、裂解、重整、净化、脱碳的技术路线可以实现生物质制备高纯氢气，但是由于技术流程长，能耗高以及操作复杂，制氢成本大幅度增加。
[0003]化学链技术由于其具有内分离CO2、低
㶲
损失、低NO
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排放等特点，在制氢中有着广泛的应用，目前常规的应用方式主要包括化学链重整制氢、钙链循环制氢和化学链制氢；化学链重整制氢是将化学链燃烧和甲烷水蒸气重整相结合，重整产生的合成气经过水气变换和变压吸附后得到高纯度氢气；钙链循环制氢是利用钙基吸收剂来吸收CO2，同样需要经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解化学链制氢装置，其特征在于，包括旋风热解反应器、鼓泡床气化反应器和制氢反应器；所述旋风热解反应器上部为圆柱型筒体，下部为圆锥型筒体，圆柱顶部设热解气出口，上部一侧设有生物质原料入口，另一侧设有载氧体循环载热颗粒入口，两侧入口均与筒体相切，旋风热解反应器下部设有固体出口插入鼓泡床气化反应器内部；旋风热解反应器顶部出口依次连接第一旋风分离器、第一布袋除尘器和第一换热器；所述鼓泡床气化反应器底部设有水蒸气入口，右侧设有合成气出口，左侧设有载氧体溢流管连接制氢反应器；鼓泡床气化反应器合成气出口依次连接第二旋风分离器、第二布袋除尘器、压缩机和第二换热器；所述制氢反应器底部设有水蒸气入口，顶部设有气固混合物出口，与第三旋风分离器连接；第三旋风分离器顶部出口依次连接第三换热器和气液分离器，第三换热器和气液分离器均与泵连接，第三旋风分离器底部位于载氧体入口斜上方。2.以权利要求1所述装置为基础的一种生物质热解化学链制氢工艺，其特征在于，具体步骤如下：S1：旋风热解：经过干燥的生物质颗粒从原料入口利用螺旋进料器送入旋风热解反应器，与从载氧体入口进入的高温载氧体旋转混合，生物质颗粒被迅速加热发生快速催化热解反应，并且实现快速气固分离，生物质热解过程中所需热量由载氧体提供，同时载氧体还起到催化作用，将重质焦油组分转变为轻质焦油，改善焦油的品质，热解反应产生的油气和热解气从上部热解气出口排出进入第一旋风分离器，依次通过第一布袋除尘器和第一换热器，进行气体除尘和冷凝后，焦油被冷凝为液体与热解气分离；载氧体和热解反应生成的生物质半焦固体从旋风热解反应器底部通过料腿进入鼓泡床气化反应器；S2：气化：在鼓泡床气化反应器中，部分生物质半焦与气化剂水蒸气反应生成合成气，剩余生物质半焦则直接与载氧体释放的晶格氧发生氧化反应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓刚，张忠林，杨景轩，潘雪儿，侯起旺，
申请(专利权)人：山西科化技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：