生物质废弃物超临界水流化床部分氧化制氢装置及方法

摘要

本发明涉及一种生物质废弃物超临界水流化床部分氧化气化制氢装置和方法，装置采用了超临界水流化床反应器，防止了管流反应器中出现的结渣堵塞问题。装置中采用高压分离器，利用系统中高压水吸收气体产物中的二氧化碳，实现氢气与二氧化碳的分离，同时分离出的高浓度二氧化碳便于集中处理和资源化利用。装置结构紧凑、简单，操作方便。采用了超临界水流化床反应器，防止了管流反应器中出现的结渣堵塞问题。本发明使得生物质废弃物气化率高，液体产物中含污染物少。同时，在反应器中实现氧化与气化的耦合，大大提高了生物质转化率以及系统的能量转化效率。生物质废弃物通过本方法可转化为高品质的氢气，同时减少环境污染，实现治污与制氢双重目的。

主权项

1、一种生物质废弃物超临界水流化床部分氧化气化制氢装置，包括储料罐(1)、第一加料器(2)和第二加料器(3)、反应器(4)、换热器(5)、预热器(6)、冷却器(7)、第一背压阀(8)、第二背压阀(9)、第三背压阀(10)、高压分离器(11)、低压分离器(12)、第一湿式气体流量计(13)、第二湿式气体流量计(14)、第一高压柱塞泵(15)、第二高压柱塞泵(16)、第三高压柱塞泵(17)、第四高压柱塞泵(18)、第一质量流量计(19)、第二质量流量计(20)、第三质量流量计(21)、第四质量流量计(22)、水箱(23)、多个阀门以及温度、压力测控系统；其特征在于：所述的第一加料器(2)和第二加料器(3)通过管路相互连接，它们各有两个入口端，其中一个入口端通过第二质量流量计(20)和第三质量流量计(21)与第二高压柱塞泵(16)和第三高压柱塞泵(17)的出口端连通，另一个入口端与储料罐(1)出口端连通，所述的储料罐(1)设置有一个气体入口端和一个物料入口端；反应器(4)的底部与预热器(6)的出口端连通，第一加料器(2)和第二加料器(3)的出口端均与反应器(4)中下部入口端连通；所述换热器(5)有两个入口端和两出口端，反应器(4)出口端与换热器(5)一个入口端连通，换热器(5)的另一入口端与第一高压柱塞泵(15)出口端连通；换热器(5)的一个出口端与预热器(6)的入口端连通，换热器(5)的另一出口端与冷却器(7)入口端连通；冷却器(7)出口端与第一背压阀(8)的入口端连通；所述高压分离器(11)有两入口端和两出口端，第一背压阀(8)的出口端与高压分离器(11)的一个入口端连通，第四高压柱塞泵(18)的出口端通过第四流量计(22)与高压分离器(11)的另一个入口端连通；高压分离器(11)的一个出口端与第三背压阀(10)的入口端连通，第三背压阀(10)的出口端与低压分离器(12)入口端连通；高压分离器(11)的另一个出口端与第二背压阀(9)的入口端连通；低压分离器(12)、第二背压阀(9)的出口端分别与第一湿式气体流量计(13)、第二湿式气体流量计(14)连通。