[发明专利]一种生物质焦油重整制合成气的装置及方法

说明书

本发明公开了一种生物质焦油重整制合成气的装置，该装置的太阳能透射窗(1)布置在该装置的上部，为拱形结构；在太阳能透射窗(1)的下面设有催化剂装载板(4)，物料进口(2)和物料出口(3)分别位于太阳能透射窗(1)与催化剂装载板(4)之间的两端，所述的催化剂装载板(4)上表面装填有催化剂颗粒，所述的催化剂装载板(4)的下表面布置有加热管(5)；所述的加热管(5)内通有加热介质。生物质焦油重整过程的特征是：在太阳能辐射下，利用具有光催化性能和热催化性能的复合催化剂，通过CO₂重整生物质焦油制取合成气，既可提高生物质焦油制取合成气的转化效率，又可将温室气体CO₂实现资源化利用，显著降低焦油转化过程中不可再生资源的消耗。

技术领域

本发明涉及一种生物质焦油转化的装置及其方法，属于生物质资源利用领域。

背景技术

生物质气化是生物质热化学转化利用的重要途径之一，制取的合成气既可作为气体燃料，也可作为化工产品的中间产物，因此生物质气化技术具有重要的实际应用价值。但是生物质气化产物中未能消除的焦油，不仅降低生物质气化效率，而且严重影响下游设备的正常运行，制约了生物质气化技术商业化应用，因此长期以来焦油的重整转化成为生物质气化技术研究的焦点。近年来随着CO₂温室气体大量排放导致的全球气候变化越来越严峻，利用CO₂以及CO₂/H₂O混合介质进行生物质气化重整焦油，不仅可以调节合成气的成分，而且可将CO₂资源化利用，减排CO₂，因此，利用CO₂进行生物质气化焦油的重整转化，对生物质高效气化技术的发展以及减排CO₂温室气体具有重要的应用前景。

然而，CO₂稳定性高，为了克服常规的热化学转化CO₂重整生物质焦油需要消耗大量不可再生资源的问题，本发明提出了一种新的CO₂重整生物质焦油制合成气的装置和方法。

发明内容

技术问题：据于现有技术的局限，本发明的目的是提供一种生物质焦油重整制合成气的装置及方法，以解决现有生物质气化过程中焦油转化困难以及温室气体CO₂资源化利用的问题。

本发明提出一种基于太阳能辐射，利用具有光催化性能和热催化性能的复合催化剂，在温和反应温度下实现CO₂重整生物质焦油制取合成气。

技术方案：本发明的一种生物质焦油重整制合成气的装置包括：太阳能透射窗，物料进口，物料出口，催化剂装载板，加热管；所述的太阳能透射窗布置在该装置的上部，为拱形结构；在太阳能透射窗的下面设有催化剂装载板，物料进口和物料出口分别位于太阳能透射窗与催化剂装载板之间的两端，所述的催化剂装载板上表面装填有催化剂颗粒，所述的催化剂装载板的下表面布置有加热管；所述的加热管内通有加热介质。

其中：

所述的太阳能透射窗的材料为高硼硅玻璃或者耐高温太阳能透射材料；催化剂装载板为平板结构或者为槽式结构。

所述的催化剂为金属Fe、Ni、Co或Cu中的一种或几种金属为活性组分的混合物,并以CeO₂、ZrO₂、Al₂O₃或SiO₂中一种或几种氧化物为基体材料。

本发明的生物质焦油重整制合成气装置进行生物质焦油重整制合成气方法为：在太阳能辐射下，利用具有光催化性能和热催化性能的复合催化剂，通过CO₂重整生物质焦油制取合成气，该方法包括如下步骤：