[发明专利]一种利用生物质产气过程中提高氢气产率的方法

权利要求书

1.一种利用生物质产气过程中提高氢气产率的方法，其特征在于：将粉碎后的生物质原料置于逆流气化—裂解多级反应器中，在隔绝空气的条件下转化为为残碳和气相混合物，将残碳移出反应体系，气相产物分别流经Ⅰ级裂解段、Ⅱ级裂解段，与水蒸气进行催化裂解，裂解产物为氢、甲烷、合成气等轻烃类组分，再经气体过滤器过滤、热式流量计计量，获得产品气，制备的氢气体积含量占产品气的89.0~92.5%。

2.根据权利要求1所述一种利用生物质产气过程中提高氢气产率的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）启动电机，将含水量为15~20%的生物质原料经双涡轮粉碎机粉碎后，由双螺旋鼓风装置输送到逆流气化-裂解多级反应器的气化段，隔绝空气，生物质在水蒸气的传热下，发生热分解，控制温度为450~600℃，热解产物为气相产品、残碳，从反应器底部出料口将残碳移出反应体系；

（2）气化段的气相产物逐级进入Ⅰ级裂解段，与反应器中逆流的过热水蒸气相遇，在床层催化剂甲酸-锌铝硅藻土作用下，发生水蒸气催化裂解反应，将焦油等重烃类组分裂解为氢、甲烷、合成气等轻烃类组分，过热蒸气的流量为180~200Kg/h，裂解温度为680~750℃；

（3）裂解的粗气及未裂解的气相产物逐级进入Ⅱ级裂解段被水蒸气捕捉，裂解产物继续被裂化，甲烷等轻烃类转化，裂解温度为800~850℃；

（4）富含氢气的裂解气从排气口排出，经气体过滤器除尘、热式气体流量计计量后，进入产品气收集器，取样，采用GC-7800分析其组成。

3.根据权利要求1所述一种利用生物质产气过程中提高氢气产率的方法，其特征在于：所述的甲酸-锌铝硅藻土的制备过程如下：将孔隙率为50%~70%的硅藻土浸入含有锌、铝的混合溶液，该混合液以质量浓度65~85%甲酸、30~45%氯化锌溶液、15~25%氯化铝溶液等体积组成，硅藻土与溶液质量之比为2：17~25，保持温度为45~60℃，当溶液进入空隙中后，将载体硅藻土干燥，马弗炉内煅烧45~60min，煅烧温度为300~350℃。

4.根据权利要求1所述一种利用生物质产气过程中提高氢气产率的方法，其特征在于：所述的逆流气化-裂解多级反应器，从下至上，由气化段、Ⅰ级裂解段、Ⅱ级裂解段组成，反应器底部设有液固出料口，顶部设有蒸汽入口，与流量计串联连接，过热蒸汽充当加热介质和稀释剂；每一反应段都设有温度表、压力表显示，Ⅰ级裂解段、Ⅱ级裂解段床层负载适量甲酸-锌铝硅藻土催化剂。