[发明专利]一种生物质热解-化学链燃烧制备高纯氢气的装置及方法

摘要

本发明公开了一种生物质热解‑化学链燃烧制备高纯氢气的装置及方法，包括生物质热解单元、化学链制氢单元和余热回收单元，生物质热解单元包括立式料仓、螺旋给料器、回转窑热解反应器和高温过滤器；化学链制氢单元包括进气端气路切换系统、至少一个固定床反应器和尾气端气路切换系统，其中固定床反应器由三个平行的固定床反应器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ构成，他们依次连续经历燃料还原‑水蒸汽氧化‑空气燃烧阶段(水蒸汽吹扫阶段)；余热回收单元包括余热锅炉、冷却器和气液分离器。本发明由生物质制备氢气的工艺流程短，热解气进入化学链制氢单元制得的含氢产物，经简单冷凝除水后即可得到高纯氢气，无复杂的气体净化装置，制氢成本低。

主权项

1.一种生物质热解‑化学链燃烧制备高纯氢气的装置，其特征在于：所述装置包括生物质热解单元、化学链制氢单元和余热回收单元；所述生物质热解单元包括立式料仓、螺旋给料器、回转窑热解反应器和高温过滤器，所述立式料仓将原料通过所述螺旋给料器传送到所述回转窑热解反应器内，所述回转窑热解反应器通过热解气输送管与所述高温过滤器连接；所述化学链制氢单元包括进气端气路切换系统、至少一个固定床反应器和尾气端气路切换系统，所述固定床反应器的两端分别连接有所述进气端气路切换系统和所述尾气端气路切换系统，在同一时刻，所述各固定床反应器在所述进气端气路切换系统和所述尾气端气路切换系统的控制下分别处于燃料还原阶段、水蒸汽氧化阶段和空气燃烧阶段；在不同时刻，同一个所述固定床反应器在所述进气端气路切换系统和所述尾气端气路切换系统的控制下依次处于燃料还原反应状态、水蒸汽氧化反应状态和空气燃烧反应状态；所述余热回收单元包括至少一个余热锅炉、至少一个冷却器和至少一个气液分离器，所述余热锅炉的出口通过第一尾气输送管与所述冷却器的进口连通，所述冷却器的出口通过第二尾气输送管与所述气液分离器的进口连通。