[发明专利]一种有机质垃圾制取氢气的方法

说明书

本发明涉及一种有机质垃圾制取氢气的方法，本发明的方法将有机质垃圾经过高温厌氧热解和催化重整变换处理，含硫化氢、氯化氢气体预处理，提高了氢气的提取率，各步骤中的产物循环利用，实现近零排放，无污染，本发明的方法相比较深冷工艺和变压吸附工艺明显降低了成本，绿色环保。

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种有机质垃圾制取氢气的方法。

背景技术

氢气能源是很好的无二氧化碳排放的绿色能源，碳达峰、碳中和和冶金还原炼铁、火箭都离不开氢气，国内加氢站也越建越多，特别是西安交大解决了固体存储氢气技术后氢能源会有一个爆发期。我国已将氢能写入《政府工作报告》，发展廉价且超级绿色的氢气生产方式，将具有非常好的市场前景。

化石能源制取的氢气目前占总产量的90％左右：有二氧化碳等排放大气中的被命名为灰色氢；化石能源制取氢气但二氧化碳回收保存生产的氢气为蓝色氢；而靠太阳能发电、风能发电电解水制取氢气虽为绿色氢，但消耗了大量淡水和铜板等有色金属；垃圾热解制取氢气是目前最好的可以负碳排放的绿色氢气。

生活垃圾处理目前最广泛最大众的处理方法是焚烧发电，它虽然比化石能源煤等火力发电要环保很多，但是焚烧发电有大量二氧化碳排放、飞灰、二噁英排放等，已越来越不适合垃圾处理。

生活垃圾处理有焚烧、气化和热解。焚烧只能发电，剩下大部分工艺选择了气化，比如美国加州采用日本技术改进的超高温等离子反应火炬制取氢气，实质是气化的改进型，反应剧烈，不好控制，处理垃圾量也不多。剩下小部分单位有热解，也是制取出混合气体后用于加热或者发电，很少单位制取氢气；即使制取氢气都是采用物理分离法，包括化石能源制取氢气一般采用深冷分离或变压吸附PSA物理分离法，得到99.999％的氢气。深冷和PSA法成本较高，现有的垃圾处理方法具体见表1。

表1

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种有机质垃圾制取氢气的方法，本发明的方法氢制取量高、成本低、绿色环保。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种有机质垃圾制取氢气的方法，所述的方法包括高温厌氧热解处理和催化重整变换处理。

进一步的，还包括硫化氢和酸性物质处理。

进一步的，一种有机质垃圾制取氢气的方法，包括如下步骤：

(1)将有机质垃圾破碎、脱水、智能分选出有机质，加入催化剂，即为RDF燃料或RDF燃料棒；

(2)将所述的RDF燃料或RDF燃料棒中在回转窑中进行高温厌氧热解处理，回收产物，得到含重质焦油的混合气体、高温热解炭，对加热气源的烟道尾气进行换热降温1处理，余热利用产生水蒸气；

(3)所述的含重质焦油的混合气体、水蒸气和高温热解炭在催化重整变换回转窑中继续加热分解，蒸汽重整，制取了一氧化碳和氢气，一氧化碳催化变换，制取了氢气，炭产生水煤气，对产物进行换热降温2处理，得到轻质焦油和合成气体；

(4)将合成气体经过洗涤塔A处理硫化氢和酸性物质，增产少量氢气，得到可燃气体；

(5)将所述的可燃气体经洗涤塔B吸收剩余微量的一氧化碳气体，再进入氢氧化钠洗涤塔提纯氢气，经水汽分离塔B净化分离，得到净化的氢气。

进一步的，所述的有机质垃圾为生活垃圾、农作物秸秆、锯末、有机肥、污泥、电石渣、石油垃圾、装修垃圾、掩埋垃圾、海洋垃圾中的一种或多种。

进一步的，步骤(1)中催化剂的质量占RDF燃料棒质量的8-18％，所述的催化剂为电石渣、污泥、白云石、铁块、镍基催化剂中的一种或多种。