[发明专利]基于生物质热解的连续化制绿氢系统及方法

说明书

本发明公开了基于生物质热解的连续化制绿氢系统及方法，属于生物质热解领域，用于解决不能在制氢过程中对生物残渣进行快速更换浪费大量时间影响制氢效率的问题，包括生物反应模块、一次热解模块、二次热解模块、气体反应模块以及氢气收集模块，生物反应模块将其内部的可再生制氢生物进行空气隔绝，一次加热模块将生物反应模块中的生物制氢进行加热，生成的气态物质进入气体反应模块进行二次加热，二次加热产生的气体在气体反应模块中进行反应生成氢气，氢气收集模块对产生的氢气进行收集，本发明在生物反应完成后自动将生物残渣进行收集，便捷对其内部反应后的生物进行更换，提高生物的制氢效率。

技术领域

本发明属于生物质热解领域，涉及绿氢制取技术，具体是基于生物质热解的连续化制绿氢系统及方法。

背景技术

生物质热解是指在隔绝空气或供给少量空气的条件下，通过热化学转换，将生物质转变成为木炭、液体和气体等低分子物质的过程。生物质热解技术能够以较低的成本、连续化生产工艺，将常规方法难以处理的低能量密度的生物质转化为高能量密度的气、液、固产物，减少了生物质的体积，便于储存和运输。同时还能从生物油中提取高附加值的化学品，所谓“绿氢”，是利用可再生能源分解水得到的氢气，从源头上实现了二氧化碳零排放，是纯正的绿色新能源。

现有技术中，在生物质热解制氢过程中，需要不断对热解完成后的生物进行更换，在更换过程中浪费大量时间，影响制氢效率，同时在制氢过程中在一个腔室进行反应，不对气体生成后进行统一的收集处理，气体处理较为麻烦，为此，我们提出基于生物质热解的连续化制绿氢系统及方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供基于生物质热解的连续化制绿氢系统及方法。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)现有技术在制氢过程中，在生物进行反应后，需要将反应腔打开，对反应完成的生物残渣进行取出，对其内部反应后的生物残渣进行更换，在更换时浪费大量时间影响制氢效率的问题；

(2)现有技术中在生物进行反应时，通过一个腔室进行热解反应，在进行处理时较为麻烦的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于生物质热解的连续化制绿氢系统，包括生物反应模块、一次热解模块、二次热解模块、气体反应模块以及氢气收集模块，生物反应模块将其内部的可再生制氢生物进行空气隔绝，一次加热模块将生物反应模块中的生物制氢进行加热，生成的气态物质进入气体反应模块进行二次加热，二次加热产生的气体在气体反应模块中进行反应生成氢气，氢气收集模块对产生的氢气进行收集，所述气体反应模块、一次加热模块以及二次热解模块均与中央控制模块数据连接；

气体反应模块包括反应腔、加热器以及反应物导入件，加热器数据连接有用于控制其加热温度的二次热解模块，所述加热器安装在反应腔内部，所述反应腔与生物反应模块相连，生物反应模块将其内部生成的气态物质导入到反应腔内部，反应腔安装有用于对其内部气体进行加热的加热器，所述反应腔内部连接有用于和反应腔内生成气体进行反应的反应物导入件。

所述生物反应模块包括反应架以及用于对生物进行循环更换的更换模块，经由更换模块对一次热解模块热解完成后的生物进行更换实现连续制氢。

进一步地，所述更换模块包括生物放置框、活动闭合板移动带动生物放置框上下移动的推动件，所述反应架顶部安装有单向阀，单向阀与物质压入筒相连，所述生物放置框内部中间设置有锥形隔热台，所述锥形隔热台内设置有震动器，所述生物放置框底部开设有残渣导出孔，所述生物放置框底部两端安装有用于对残渣导出孔密封连接的活动闭合板，所述活动闭合板与生物放置框活动连接，所述生物放置框底端设置有用于对活动闭合板连接端进行支撑的支撑台，所述震动器数据连接有中央控制模块，所述活动闭合板下方设置有与反应架密封连接的炭渣收集架，炭渣收集架与反应架通过螺纹密封连接，所述炭渣收集架底部开设有正多边形凹槽。