[发明专利]生物质氢能发电方法

权利要求书

1、一种生物质氢能发电方法，其特征是通过生物质热化学制氢方法将生 物质转化为清洁的高温富氢燃气，高温富氢燃气不需提纯直接应用于熔融碳酸 盐燃料电池实现电力生产；

所述生物质热化学制氢方法是在隔绝空气条件下使生物质原料经550-650 ℃温度下热解转化为气相产物和残碳；将残碳从气相产物中分离后移出反应系 统，通过燃烧获取热量用于生物质氢能发电过程的能量损耗；对热解后产生的 气相产物在800-950℃条件下进行裂解，并结合白云石催化剂和水蒸气的作用 实现气相产物的裂解、重整，将分子量较大的重烃类组分裂解、重整为氢、甲 烷和其他轻质烃类，消除焦油并降低烃类含量，提高气体产物中氢的含量和产 量，制备氢气体积含量达30％-55％的富氢气体产物，降温至300℃，进行热态 过滤和脱硫，脱除杂质后将气体产物送入一氧化碳变换反应器，在一氧化碳变 换催化剂和水蒸气作用下将一氧化碳进一步转化为高温富氢燃气。

2、根据权利要求1所述的生物质氢能发电方法，其特征是所述生物质热 化学制氢方法是将含水量10％-20％的生物质原料经破碎后定量送入热解反应 器；生物质原料在热解反应器内部由螺旋输送装置向热解反应器后部输送的同 时被间接加热，输送过程中发生隔绝空气条件下的生物质热解，热解反应器温 度由外部烟气加热和控制装置调节，热解温度550-650℃，热解反应时间至少 为5分钟，将占生物质原料重量60-75％的成分挥发分析出来成为气相产物，该 气相产物中包括常温下不凝结的气体和常温下凝结为液体的大分子化合物；

热解反应器后部，生物质热解固相产物与气相产物分离；气相产物进入除 尘器，将气相产物中的颗粒杂质除掉；固相产物进入残碳收集箱，并通过输送 机构送入残碳燃烧器，通过调整送风实现良好燃烧，获取高温烟气，用于维持 热解反应、裂解反应部分温度水平以及生产过热水蒸气所需能量；

除尘之后的热解气相产物进入裂解反应器，裂解反应器中装填白云石催化 剂，并通入140℃的过热水蒸气，水蒸气的加入量为生物质质量的10-30％，并 根据生物质原料特性进行调整；利用烟气加热和控制装置调节裂解器的温度， 在温度800-950℃条件下进行裂解，反应时间至少为3秒，将分子量较大的重 烃类组分焦油裂解为氢、甲烷和其他轻质烃类，并结合裂解产物的蒸汽重整， 实现烃类的转化，提高氢产量，消除焦油，增加气体产量和气体的氢含量，得 到富氢气体产物。

3、根据权利要求2所述的生物质氢能发电方法，其特征是所述热解温度 为600-650℃，裂解温度为850-900℃。

4、根据权利要求2所述的生物质氢能发电方法，其特征是所述热解反应 时间为6-8分钟，裂解反应时间为3-6秒。

5、根据权利要求2所述的生物质氢能发电方法，其特征是所述进入熔融 碳酸盐燃料电池的富氢燃气温度在300-400℃，燃气中氢气体积含量在60％以 上，一氧化碳体积含量3％以下，甲烷体积含量2％以下。