一种可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置及方法制造方法及图纸

技术编号:40144809 阅读:35 留言:0更新日期:2024-01-24 00:10
本发明专利技术提供一种可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置及方法,所述反应装置通过在其内下部设置内、外折流筒,使得生物质浆料与高温高压水能够充分混合,并在无催化剂的条件下发生水相重整反应,其中来自生物质的矿质元素转化为无机盐。由于无机盐在高温高压(临界点附近)水中的溶解度极低,因此会以固态渣的形式析出并在重力作用下沉积于反应装置底部。该方案可有效避免无机盐进入催化剂孔隙影响催化性能,能够显著提高催化剂使用寿命,有利于反应过程高效、稳定进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物质水热,涉及一种可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置及方法


技术介绍

1、生物质是一种重要的可再生能源,其具有低污染、碳平衡、总量丰富、分布广泛的特点。生物质利用的主要方式包括直接燃烧发电、热解气化、热解液化及厌氧发酵等,这些技术虽有力推动了生物质能多元化发展,但却普遍存在能量效率低、减排成本高、原料适应性差、规模化生产困难的问题。生物质水热催化制甲烷是一项新兴的生物质转化技术,其利用高温高压水的特殊理化性质,将生物质中的碳、氢、氧元素转化为ch4和co2,进而在生产甲烷的同时实现co2自然富集。与传统生物质热化学转化工艺相比,该技术的反应温度低、物料适应性强、无需高耗能的干燥步骤、生产过程co2净零排放,具有显著的经济效益与生态效益。目前,生物质水热催化制甲烷工艺主要采用固定床催化反应器,生物质浆料与高温高压水的混合流体穿过铺设有催化剂颗粒的固定床层,并在催化剂的作用下发生一系列复杂的化学反应,反应产物在流出固定床催化反应器后经降温降压、分离提纯最终获得目标产品。

2、尽管固定床催化反应器已在实验室取得满意效果,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,包括:装置本体、生物质浆料进口管(4)、高温高压水进口管(5)、内折流筒(9)、外折流筒(10)和催化剂支撑结构;

2.根据权利要求1所述的可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,装置本体包括:上封头(1)、筒体(2)和下封头(3);所述上封头(1)和下封头(3)分别与筒体(2)的上端和下端连接。

3.根据权利要求1所述的可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,所述催化剂支撑结构包括上下相对设置的下支撑瓷盘(11)和上支撑瓷盘(13),下支撑瓷盘(11)和上...

【技术特征摘要】

1.一种可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,包括:装置本体、生物质浆料进口管(4)、高温高压水进口管(5)、内折流筒(9)、外折流筒(10)和催化剂支撑结构;

2.根据权利要求1所述的可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,装置本体包括:上封头(1)、筒体(2)和下封头(3);所述上封头(1)和下封头(3)分别与筒体(2)的上端和下端连接。

3.根据权利要求1所述的可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,所述催化剂支撑结构包括上下相对设置的下支撑瓷盘(11)和上支撑瓷盘(13),下支撑瓷盘(11)和上支撑瓷盘(13)均具有网状结构;使用时,催化剂(12)填充在下支撑瓷盘(11)和上支撑瓷盘(13)之间。

4.根据权利要求3所述的可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,所述下支撑瓷盘(11)和上支撑瓷盘(13)通过活动挂钩与装置本体内壁连接。

5.根据权利要求1所述的可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,所述外折流筒(10)与装置本体内壁之间通过固定支架(15)连接。

6.根据权利要求1所述的可实现固态渣富集的生物质水热催化制甲烷反应装置,其特征在于,所述内折流筒(9)和外...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕友军樊明境张予邵松禹马露菁王浩
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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