一种生物质烘焙-气化化学链水循环制氢方法技术

本发明专利技术涉及功能材料、能源转化及环境保护技术领域，尤其涉及一种生物质烘焙‑气化化学链水循环制氢方法，用于生物质资源梯级利用和富氢合成气制取。烘焙阶段，催化剂与生物质混合吸收其中的水分并在气化过程中释放和利用，本发明专利技术提供的新型金属‑载体催化剂，金属活性相主要包括Ce‑Mn、Ce‑Zr、Mn‑Zr等双金属和多金属材料，载体为CaO。该催化剂包括CaO载体以及分散在载体上的活性金属颗粒，活性金属颗粒通过嵌入方式分散在CaO载体表面，金属的掺杂有利于氧空位的形成，增加电子云密度，降低了价电子能级，使具有优异的产氢性能和循环吸附H<subgt;2</subgt;O和CO<subgt;2</subgt;稳定性。丰富的氧空位为生物质中H<subgt;2</subgt;O的吸附和解离提供了活性位点，促进生物质气化制氢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能材料、能源转化及环境保护，尤其涉及一种生物质烘焙-气化化学链水循环制氢方法。

技术介绍

1、氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源载体，在全球能源转型和应对气候变化中扮演着越来越重要的角色。随着对化石燃料依赖的减少和对可持续能源需求的增加，氢能被视为实现工业、交通和电力部门低碳化的关键技术之一。氢能的广泛应用有望降低温室气体排放，改善空气质量，并推动经济增长和能源安全。

2、在众多制氢路线中，生物质烘焙-气化制氢技术优势显著。生物质资源，如农业废弃物、林业残余物和有机垃圾，是丰富的可再生碳源，通过烘焙过程可以有效地去除水分和不稳定的挥发性成分，从而提高其作为气化原料的品质。这一预处理步骤不仅降低了生物质颗粒尺寸，增强其储运便利性，而且能够减少或消除热转化过程中的灰分结渣、腐蚀问题。在烘焙过程中，生物质的h/c和o/c比降低，质量及能量密度增加，化学成分与煤相似，有助于提高后续气化反应的效率和热值。

3、气化过程借助于空气、氧气、水蒸气等含氧物，在高温条件下将烘焙后的生物质转化为合成气，主要成分包括氢气、一氧化碳、二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物质烘焙-气化化学链水循环制氢方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述制氢方法，其特征在于，所述金属-载体催化剂中，所述CaO载体中Ca元素与活性金属颗粒中金属元素之和的摩尔比为15～30：1。

3.根据权利要求1所述制氢方法，其特征在于，所述金属-载体催化剂中CaO载体尺寸为40-60mm，所述活性金属颗粒的晶粒大小为10-30nm。

4.根据权利要求1所述制氢方法，其特征在于，所述生物质和金属-载体催化剂的重量比为1：0.5-1。

5.根据权利要求1所述制氢方法，其特征在于，所述烘焙反应温度为220-280℃。...

【技术特征摘要】

1.一种生物质烘焙-气化化学链水循环制氢方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述制氢方法，其特征在于，所述金属-载体催化剂中，所述cao载体中ca元素与活性金属颗粒中金属元素之和的摩尔比为15～30：1。

3.根据权利要求1所述制氢方法，其特征在于，所述金属-载体催化剂中cao载体尺寸为40-60mm，所述活性金属颗粒的晶粒大小为10-30nm。

4.根据权利要求1所述制氢方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝，王婷巍，孙志强，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：