一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法技术

本发明专利技术公开了一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法，以高含水生物质废弃物为研究对象，实现废弃物的资源化利用。先对高含水生物质废弃物进行杀菌、干燥处理，所得水蒸气用于后续气化反应。在两段固定床反应器上，生物质在下段床层的高温环境下生成热解气和生物质焦，热解气和通入的水蒸气在上段载氧体床层进行气化反应，产物进入CO2固定装置被固定成CaCO3，并发生二次反应，最终得到高浓度H2作为清洁燃料。所得清洁燃料和生物质焦为系统提供能量，降低工艺成本。通过高温煅烧回收固定剂，并收集到高浓度CO2。本发明专利技术充分利用高含水生物质废弃物中的水分，有望提高制氢效率，降低能量投入和CO2捕集成本，实现废弃物的绿色可持续发展。弃物的绿色可持续发展。弃物的绿色可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法


[0001]本专利技术涉及一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法，属于生物质废弃物资源化利用领域。

技术介绍

[0002]世界经济的快速发展以及人类的日常活动导致大气中的温室气体浓度不断增加，引起全球气候变暖，其中，CO2对全球升温的贡献是最大的，在过去近200年里，全世界共向大气层排放了数万亿吨的CO2。
[0003]我国作为农业大国，生物质能资源丰富，但在使用生物质的同时产生了大量的废弃物，其处理方式均以直接燃烧为主，利用率不高；不仅造成了严重的环境污染问题，而且还造成了巨大的能源浪费，并且大量CO2和CH4的排放也将造成了极大的C损失，有效地处理生物质废弃物已成为当务之急。因此，生物质废弃物的处理，是控制环境卫生、减少公害的重要环节，实现变废为宝、化害为利。
[0004]本专利技术通过化学链气化技术，利用载氧体做氧化剂，将高含水生物质废物的热解产物气化并利用CaO将产生的CO2吸收富集以便于集中处理和利用，同时得到富H2的高质量燃料。资源化利用是从源头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)化学链气化过程：在保护气N2吹扫下，两段固定床反应器按照升温程序达到反应温度，待炉体环境稳定后，将预处理后的载氧体铁矿石和生物质分别放在上、下两段反应管中，将上下反应管从外反应管的两端同时插入，在迅速升温过程中，下段反应器产生热解气和生物质焦，热解气与下管所通入的水蒸气混合后通过载氧体床层，利用载氧体中包含的晶格氧进行化学链气化反应；(2)CO2固定过程：CO2固定反应器按照升温程序达到反应温度，待炉体环境稳定后，通入气化所得气体，其中的CO2被CaO固定生成CaCO3，同时未完全反应的热解气在CaO处发生二次反应，最终产物经过冷阱冷却和变色硅胶干燥后排出，得到高浓度H2作为清洁燃料；(3)载氧体回收过程：待反应结束后，保持双层固定床反应器温度不变，通入空气，将还原态的载氧体氧化，恢复晶格氧，用于后续化学链气化实验的循环使用；(4)CaO回收过程：待反应结束后，将CO2固定反应器的固体产物进行高温煅烧，重新得到CaO固定剂，用于后续CO2固定实验的循环使用。2.根据权利要求1所述的一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法，其特征在于：步骤(1)中所述的载氧体为铁矿石，其化学成分的质量百分比如下：Fe2O3:40％
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60％、SiO2:32.64％、CaO:4％
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13％、Al2O3:0.4％
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1.8％、MgO:3.5
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5％。3.根据权利要求1所述的一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法，其特征在于：步骤(1)中所述的载氧体铁矿石的预处理方法为筛分选取60目以下的铁矿石放入马弗炉内，设置温度从室温以3℃/min的升温速率至450℃，恒温1h，使其获得多孔结构，待铁矿石冷却后作为新鲜载氧体使用。4.根据权利要求1所述的一种高含水生物质废弃物的化学链气化制氢及CO2固定方法，其特征在于：步骤(1)中所述的生物质废弃物化学成分的质量百分比如下：C:35％

【专利技术属性】
技术研发人员：崔丽杰，张思娜，孟敏，
申请(专利权)人：滨州魏桥国科高等技术研究院，
类型：发明
国别省市：