内热式生物质气化制氢系统及其制氢方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115678618A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202211047677.1(22)申请日2022.08.30(71)申请人昆山宏日新能源有限公司地址215300江苏省苏州市昆山开发区春旭路168号帝宝金融大厦22层2210室(72)发明人洪浩刘子菡徐美红张志鑫陈壹杰冯雨刘菲隋海然王鑫源许雪楠田晓霞(74)专利代理机构苏州周智专利代理事务所(特殊普通合伙)32312专利代理师俞海涛(51)Int.Cl.C10J3/20(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书2页说明书3页(54)发明名称内热式生物质气化制氢系统及其制氢方法(57)摘要本发明公开了内热式生物质气化制氢系统及其制氢方法，包括：经管道依次连通的气化介质发生器、气化炉装置、混合气冷凝装置以及气体成分分析装置，所述气化介质发生器位于气化炉装置的顶部并固连为一体。CN115678618ACN115678618A权利要求书1/2页1.内热式生物质气化制氢系统，其特征在于，包括：经管道依次连通的气化介质发生器、气化炉装置、混合气冷凝装置以及气体成分分析装置，所述气化介质发生器位于气化炉装置的顶部并固连为一体。2.根据权利要求1所述的内热式生物质气化制氢系统，其特征在于，所述气化介质发生器由空气发生器与发生器两部分组成，所述空气发生器包括经管道依次连接的空压机、干燥器、调压阀以及空气流量计；所述发生器包括储水槽，所述储水槽上设有电阻式加热棒、进水阀、蒸汽出气阀，所述蒸汽出气阀经混合管路与空气流量计连接，所述混合管路再与气化炉装置连接，所述电阻式加热棒与电压调节器电性连接。3.根据权利要求2所述的内热式生物质气化制氢系统，其特征在于，所述气化炉装置包括位于储水槽底部的反应室，所述储水槽的底部与反应室连通，所述反应室的上方设有两个反应室侧气阀，所述反应室的腔体至上往下依次均匀分布有三个k型热电偶，三个k型热电偶与温控仪电性连接。4.根据权利要求1所述的内热式生物质气化制氢系统，其特征在于，所述反应室底部固连有炉底，所述炉底上设有炉底气阀与两个炉底侧气阀；所述炉底下方由炉底座支撑。5.根据权利要求1所述的内热式生物质气化制氢系统，其特征在于，所述混合气冷凝装置由一级水冷装置与二级冰冷装置组成，所述一级水冷装置包括储水箱，所述储水箱的内部设有一级储气瓶，所述一级储气瓶的顶部经第一管道与其中一个炉底侧气阀连接，所述二级冰冷装置包括储冰箱，所述储冰箱的内部设有二级储气瓶，所述二级储气瓶的顶部与一级储气瓶的顶部之间经第二管道连通，所述二级储气瓶的顶部经第三管道与干燥器连接。6.内热式生物质气化制氢系统的制氢方法，其特征在于，采用如权利要求1‑5所述的任一种内热式生物质气化制氢系统，并按以下步骤进行：(1)将生物质进行脱水干燥处理，降低生物质的含水量至0‑30％；(2)取步骤(1)预处理后的生物质填满气化炉装置的反应室，为提高生物质密度，生物质粒径应控制在0～30mm；(3)打开反应室上方的两个反应室侧气阀以及炉底的一个炉底侧气阀，其他气阀关闭，然后打开空压机，调节调压阀使空气流量保持在合适的流速范围内，打开温控仪、气体成分分析装置以及电脑与之对应的上位机；(4)在填满生物质的反应室上方用点火枪均匀点燃生物质，盖上发生器的储水槽，扣上快速夹紧器，打开进水阀与蒸汽出气阀，然后注入自来水，气化全程液面的最高水位不应超过总容积的80％；(5)观察反应过程中反应室最上方k型热电偶的温度变化曲线，当反应室最上方的k型热电偶达到制氢温度峰值时，反应室内部燃烧已趋于稳定，此时打开电压调节器,其调压范围为135v～220v，对应蒸汽量为0.15～0.8L/h，按不同生物质最佳的蒸汽配比进行调节，使生物质与空气进行气化制氢反应；(6)待反应室最下方设置的温度传感器过峰值温度10min后，生物质已基本反应完全，关闭空压机，气化反应结束。7.根据权利要求6所述的内热式生物质气化制氢系统的制氢方法，其特征在于，空气进气量为8～25L/min；所述生物质为木质类、果核类、壳类等农、林业生物质；在生物质中加入2CN115678618A权利要求书2/2页适量白云石、生物炭、镍基催化剂，可提高氢气产率。3CN115678618A说明书1/3页内热式生物质气化制氢系统及其制氢方法技术领域[0001]本发明涉及制氢技术领域，尤其是涉及内热式生物质气化制氢系统及其制氢方法。背景技术[0002]近年来，化石燃料日益枯竭，环境污染日趋严重的问题一直是人们关注的焦点。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，由于氢具有燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快且燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源，