一种利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112322362A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011138093.6C10K1/34(2006.01)(22)申请日2020.10.22C10K3/04(2006.01)C10J3/20(2006.01)(71)申请人中国科学院广州能源研究所地址510640广东省广州市天河区五山能源路2号(72)发明人王小波赵增立郑安庆刘安琪蒋丽群李海滨(74)专利代理机构广州科粤专利商标代理有限公司44001代理人方燕莫瑶江(51)Int.Cl.C10K1/12(2006.01)C10K1/22(2006.01)C10K1/26(2006.01)C10K1/30(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法及装置(57)摘要本发明公开了一种利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法及装置。该方法，包括如下步骤：(1)生物质进入下吸式固定床气化炉内气化，在气化剂的作用下产生含有焦油的可燃气及气化固体产物；(2)三相重整：含有焦油的可燃气进入三相重整反应器中进行重整，重整反应器中充满混合吸收剂，重整反应的温度为400℃～700℃；(3)吸收剂再生：重整反应后的混合吸收剂进入吸收剂再生反应器进行再生，混合吸收剂经过再生后恢复到使用前的状态，并释放出CO2。本发明将碳中性燃料生物质的气化过程与碳捕集与碳封存技术项结合，减少在生物质能通过减少转化过程中向大气中排放的碳实现生物质的碳负性利用，提供了一种满足能源需求的同时减少大气中CO2的途径。CN112322362ACN112322362A权利要求书1/1页1.一种利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)生物质气化：生物质进入下吸式固定床气化炉内气化，在气化剂的作用下产生含有焦油的可燃气及气化固体产物；(2)三相重整：步骤(1)中含有焦油的可燃气进入三相重整反应器中进行重整，重整反应器中充满混合吸收剂，所述的重整反应的温度为400℃～700℃，所述的混合吸收剂包括液态熔融盐和固态钙基颗粒，固态钙基颗粒为CaO和/或Ca(OH)2，熔融盐包括MOH和M2CO3，其中M为碱金属，n(MOH)：n(M2CO3)＝10～30:70～90，所述的熔融盐与固态钙基颗粒中钙的摩尔比为n(MOH+M2CO3):n(Ca)＝5:1～1:1；(3)吸收剂再生：步骤(2)重整反应后的混合吸收剂进入吸收剂再生反应器进行再生，混合吸收剂经过再生后恢复到使用前的状态，并释放出CO2，再生温度为1000℃～1200℃。2.根据权利要求1所述的利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法，其特征在于，步骤(2)中固态钙基颗粒、液态熔融盐在含有焦油的可燃气作用下处于流化状态，含有焦油的可燃气在液态熔融盐及固态钙基颗粒作用下成为以甲烷及氢气为主的混合气体。3.根据权利要求1所述的利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法，其特征在于，步骤(1)所述的气化温度为700℃～900℃。4.根据权利要求1所述的利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法，其特征在于，步骤(1)所述的气化剂选自空气、水蒸气、氧气和二氧化碳中的一种以上。5.根据权利要求4所述的利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法，其特征在于，步骤(1)所述的气化剂选自水蒸气、氧气和二氧化碳中的一种以上。6.根据权利要求1所述的利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法，其特征在于，步骤(2)所述的固态钙基颗粒直径在0.01～1mm之间。7.根据权利要求1所述的利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法，其特征在于，步骤(2)所述的M选自锂、钠和钾中的一种。8.一种实现权利要求1所述的利用熔融盐进行生物质碳负性利用的方法的装置，其特征在于，包括下吸式固定床气化炉，三相重整反应器和吸收剂再生反应器，所述的下吸式固定床气化炉顶部有进料口，进料口与进料装置连接，所述的下吸式固定床气化炉中下部有气化剂进气口，底部有炉篦和出气口，炉篦下方设置有灰出口，出气口与三相重整反应器底部的布风板联通，三相重整反应器下部设置有吸收剂循环出口，所述的三相重整反应器上部设置有吸收剂循环入口和气体出口，吸收剂循环出口与吸收剂再生反应器的再生入口相连通，吸收剂循环入口与吸收剂再生反应器的再生出口相连接，吸收剂再生反应器内部设置有加热器，所述的吸收剂再生反应器顶部有气体出口；生物质依次通过进料装置和进料口进入下吸式固定床气化炉，在气化剂进气口通入的气化剂作用下进行气化，得到气化固体产物和含有焦油的可燃气，气化固体产物通过炉篦与含有焦油的可燃气分离，气化固体产物通过灰出口排出，含有焦油的可燃气从出气口流出并通过布风板进入三相重整反应器进行重整反应，重整反应后