一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法与流程

1.本发明公开了一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，该生物质资源可以在不依赖外部燃料或外部能量的情况下获得必要的热能。


背景技术：

2.传统上为了有效利用生物质资源，包括植物、畜产品、渔业产品或其废物等污物，或食物垃圾和牲畜粪便等垃圾，通过甲烷发酵装置从生物质资源中产生甲烷（ch4）气体。此外必要时，通过气体转化炉对甲烷气体进行热解将生成的甲烷气体转化为氢气。
3.然而当甲烷气转化为氢气时，需要一个用于热分解的热源。并且作为这样的热源，通常使用外部热源或燃料，这导致了加工成本的增加。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，为了实现上述目的，本发明的处理系统加热生物质资源，包括植物、畜产品、海鲜或其废物等污物，或由甲烷发酵装置产生的垃圾和家畜粪便等垃圾，用于产生消化液和甲烷气体，燃烧装置用于燃烧甲烷发酵装置产生的部分甲烷气体和含氧气体。另一个目的是提供一种气体重整装置，该装置利用燃烧装置产生的热能对剩余甲烷气体进行热分解，以生成和回收氢气。
5.在本发明的处理方法中含有污物的生物质资源，例如植物、畜产品、渔业产品或其废物，或其他垃圾，例如畜产品的垃圾和粪便在35至60
°
c下加热，并去除消化液和甲烷气体。
6.所述处理方法包括热交换步骤，所述热交换步骤使用在燃烧步骤和气体重整步骤之间的燃烧步骤中产生的热能产生高温过热蒸汽，所述气体重整步骤包括：优选地，利用所述热交换过程中产生的高温过热蒸汽的热能，对所述甲烷发酵过程中产生的剩余甲烷气体进行热解，以产生并回收氢气。
7.此外，甲烷发酵过程中产生的液体在320-400摄氏度下加热，进一步包括碳化过程，该碳化过程产生碳化材料，更适合使用该碳化过程产生的碳化材料作为燃烧过程中的燃烧燃料。
附图说明
8.图1为本发明所述处理系统的流程图。
具体实施方式
9.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
10.请参阅图1，本发明提供的一种实施例，图1为热解生物质资源进行综合利用的系统及方法流程图，本发明生物质资源的处理系统1主要由甲烷发酵装置2、燃烧装置3和气体重整装置4组成，甲烷发酵装置2通过在35-60
°
c的温度下加热生物质资源（包括植物、畜产品、渔业产品或其废物等污物，或食物垃圾和畜产品粪便等垃圾）来产生消化液和甲烷气体。燃烧装置3是通过将甲烷发酵装置2产生的甲烷气体的一部分与含氧气体一起燃烧来产生热能的装置。气体重整装置4是通过使用燃烧装置3产生的热能对甲烷发酵装置2产生的剩余甲烷气体进行热分解来产生和回收氢气的装置。
11.如图1所示，生物质资源通过接收罐5输入甲烷发酵装置2，然后在35至60
°
c下加热生物质资源，以产生消化液和甲烷气体（甲烷发酵）。过程）。这是因为如果温度低于35
°
c，甲烷细菌将不活跃，如果温度超过60
°
c，甲烷细菌将被杀死。此外，为了更有效地生产|生成甲烷气体，最适宜的是在35-37摄氏度的中温甲烷菌活性温度范围或55-60摄氏度的高温甲烷菌活性温度范围内加热生物质资源。


技术特征：
1.一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，包括甲烷发酵装置，通过在35至60
°
c温度下加热含有植物、畜产品、渔业产品或其废物的生物质资源，或垃圾和牲畜粪便等污物，产生消化液和甲烷气体；所述燃烧装置，其通过将甲烷发酵装置产生的甲烷气体的一部分与含氧气体一起燃烧来产生热能。2.根据权利要求1所述的的一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，其特征在于：所述系统包括气体重整器，其通过使用燃烧装置产生的热能对甲烷发酵装置产生的剩余甲烷气体进行热分解来产生和回收氢气。3.根据权利要求1所述的一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，其中甲烷发酵过程中含有植物、畜产品、海鲜或其废物等污物的生物质资源，或垃圾和牲畜粪便等垃圾在35至60
°
c下加热，以产生消化液和甲烷气体。4.根据权利要求1所述的一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，其特征在于，所述燃烧过程中甲烷发酵过程中产生的部分甲烷气体与含氧气体一起燃烧以产生热能；气体重整过程中甲烷发酵过程中产生的剩余甲烷气体使用燃烧过程中产生的热能进行热解，以生成和回收氢气。5.根据权利要求1所述的一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，其特征在于：在燃烧过程和气体重整过程之间，它包括一个热交换过程，利用燃烧过程中产生的热能产生高温过热蒸汽；在甲烷发酵过程中产生气体重整过程，其中，剩余甲烷气体使用热交换步骤中产生的高温过热蒸汽的热能进行热解，以生成和回收氢气。6.根据权利要求1所述的一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，其特征在于：甲烷发酵过程中产生的消化液在320-400摄氏度下加热，进一步包括碳化过程，该过程产生碳化材料，这种碳化过程产生的碳化材料被用作燃烧过程中的燃烧燃料。7.根据权利要求1所述的一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，其特征在于：根据权利要求2、3或4所述的用于有效利用生物质资源的处理方法，还包括发电步骤，所述发电步骤使用在所述气体重整步骤中生成和回收的氢气发电。

技术总结
本发明公开了一种热解生物质资源进行综合利用的系统及方法，通过该处理系统和处理方法，可以在不依赖外部燃料或外部能量的情况下，通过热解生物质资源产生的气态甲烷来获得生产和回收气态氢所需的热能。生产和回收气态氢所需的热能。生产和回收气态氢所需的热能。


技术研发人员：孙震 薛冬梅 顾时雨 王星浩
受保护的技术使用者：北京丰润铭科贸有限责任公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/4/29