br>【附图说明】
[0015]图1是本发明风光互补发电热解催化生物质合成天然气的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 一种风光互补发电热解催化生物质合成天然气的方法，包括下列步骤： 1 )首先利用风光互补发电系统把可再生能源风能、太阳能转化为电能； 2) 上述电能一部分用于对水进行电解，其产物为氧气和氢气； 3) 上述电能的另一部分和水电解产物氧气用于对生物质和有机垃圾进行热解和气 化； 4) 经过步骤3)的热解和气化后得到的气态生成物经过冷却分离后得到可燃性气体和 液体； 5) 上述可燃性气体与水电解产物氢气经过催化甲烷化，压缩分离后得到直接利用的 天然气。
[0017] 所述的气化是采用高温热解气化、电炉气化、等离子体气化或微波气化中的任一 种。
[0018] 所述催化甲烷化采用的催化剂是过渡金属催化剂，优选铁和镍基催化剂。
[0019] 所述催化剂的制备方法采用浸渍法、共沉淀、机械挤条方法中的任一种。
[0020] 所述催化甲烷化过程采用固定床或者流化床反应器进行。
[0021] 实施例2 一种风光互补发电热解催化生物质合成天然气的装置，包括风力发电系统1、太阳能光 伏发电系统2、风光互补控制器3、热解反应器4、电加热系统5、电解水系统6、螺旋输送装置 7、生物质进料斗8、电机9、炭粉收集箱10、旋风除尘器11、冷却分离系统12、净化系统13、 催化系统14、油液分离系统15、木焦油储存罐16、木醋液储存罐17、储气罐18。所述风力发 电系统1和太阳能光伏发电系统2分别通过正负极导线与风光互补控制器3输入端连接， 所述风光互补控制器3的正负极输出端分别与电解水系统6中的阳极和阴极连接，从电解 水系统6的阳极出来的氧气通过管道与热解反应器4连通，所述热解反应器4的一端上边 设置有生物质进料斗8,中间设有螺旋输送装置7,所述螺旋输送装置7 -端与电机9的动 力轴连接，所述热解反应器4的中间设有热反应器，所述的热反应器内设有电加热系统5， 所述电加热系统5的电源由风光互补控制器3提供，所述热解反应器4的另一端下边设置 炭粉收集箱10,上边通过管道与旋风除尘器11连通，旋风除尘器11连通旋风除尘器11的 顶部通过管道与冷却分离系统12的入口连通，所述冷却分离系统12的出气口与净化系统 13的入口连通，从电解水系统6的阴极出来的氢气通过管道与催化系统14连通，所述催化 系统14的出气口与储气罐18连通；所述冷却分离系统12的下端的出口通过管道油液分离 系统15连通，所述油液分离系统15下端的出口与木焦油储存罐16连通，上端的出口与木 醋液储存罐17连通。电机9的电源由风光互补控制器3提供或外供。
[0022] 该装置把可再生能源风能、太阳能和生物质能与电解水结合起来，利用风能和光 能发电既对水进行电解，又对生物质和有机垃圾进行热解和气化，而电解水得到的产物氧 气和氢气分别作为生物质气化剂和甲烷合成气，通过催化使生物质气体转化为合成天然气 作为能源供应。
[0023] 试验例1 用上述实施例2的装置，采用微波气化，把玉米秸杆晒干，打碎到5-10mm的颗粒，再 和少量废旧轮胎颗粒一 10:1重量比例混合，再粉碎。之后取2克混合物，放入一个100 毫升的陶瓷容器，顶部接气体收集器，一起放进500W的微波炉炉膛，开启微波炉，经 过10分钟，有1. 3升的气体产生，称量得到的液体和固体，组成如下：
【主权项】
1. 一种风光互补发电热解催化生物质合成天然气的方法，其特征在于，包括下列步 骤： 1) 首先利用风光互补发电系统把可再生能源风能、太阳能转化为电能； 2) 上述电能一部分用于对水进行电解，其产物为氧气和氢气； 3) 上述电能的另一部分和水电解产物氧气用于对生物质和有机垃圾进行热解和气 化； 4) 经过步骤3)的热解和气化后得到的气态生成物经过冷却分离后得到可燃性气体和 液体； 5) 上述可燃性气体与水电解产物氢气经过催化甲烷化，压缩分离后得到直接利用的 天然气。
2. 根据权利要求1所述的风光互补发电热解催化生物质合成天然气的方法，其特征在 于，所述的气化是采用高温热解气化、电炉气化、等离子体气化或微波气化中的任一种。
3. 根据权利要求1所述的风光互补发电热解催化生物质合成天然气的方法，其特征在 于，所述催化甲烷化采用的催化剂是过渡金属催化剂，优选铁和镍基催化剂。
4. 根据权利要求3所述的风光互补发电热解催化生物质合成天然气的方法，其特征在 于，所述催化剂的制备方法采用浸渍法、共沉淀、机械挤条方法中的任一种。
5. 根据权利要求1所述的风光互补发电热解催化生物质合成天然气的方法，其特征在 于，所述催化甲烷化过程采用固定床或者流化床反应器进行。
6. -种风光互补发电热解催化生物质合成天然气的装置，包括风力发电系统（1)、太 阳能光伏发电系统（2)、风光互补控制器（3)、热解反应器（4)、电加热系统（5)、电解水系统 (6 )、螺旋输送装置（7)、生物质进料斗（8)、电机（9)、炭粉收集箱（10)、旋风除尘器（11)、 冷却分离系统（12)、净化系统（13)、催化系统（14)、油液分离系统（15)、木焦油储存罐 (16)、木醋液储存罐（17)、储气罐（18)，其特征在于，所述风力发电系统（1)和太阳能光伏 发电系统（2)分别通过正负极导线与风光互补控制器（3)输入端连接，所述风光互补控制 器（3)的正负极输出端分别与电解水系统（6)中的阳极和阴极连接，从电解水系统（6)的 阳极出来的氧气通过管道与热解反应器（4)连通，所述热解反应器（4)的一端上边设置有 生物质进料斗（8)，中间设有螺旋输送装置（7)，所述螺旋输送装置（7)-端与电机（9)的 动力轴连接，所述热解反应器（4)的中间设有热反应器，所述的热反应器内设有电加热系统 (5)，所述电加热系统（5)的电源由风光互补控制器（3)提供，所述热解反应器（4)的另一端 下边设置炭粉收集箱（10)，上边通过管道与旋风除尘器（11)连通，旋风除尘器（11)的顶部 通过管道与冷却分离系统（12)的入口连通，所述冷却分离系统（12)的出气口与净化系统 (13)的入口连通，从电解水系统（6)的阴极出来的氢气通过管道与催化系统（14)连通，所 述催化系统（14)的出气口与储气罐（18)连通；所述冷却分离系统（12)的下端的出口通过 管道油液分离系统（15)连通，所述油液分离系统（15)下端的出口与木焦油储存罐（16)连 通，上端的出口与木醋液储存罐（17 )连通。
【专利摘要】本发明公开了一种风光互补发电热解催化生物质合成天然气的方法及其装置，把可再生能源风能、太阳能和生物质能与电解水结合起来，利用风能和光能发电既对水进行电解，又对生物质和有机垃圾进行热解和气化，而电解水得到的产物氧气和氢气分别作为生物质气化剂和甲烷合成气，通过催化使生物质和有机垃圾气化所得到的气体转化为合成天然气作为能源供应，有效的解决了太阳能、风能稳定性差，储存难，生物质气化燃气中可燃气体浓度低，可燃气品质不易控制等技术问题，提供了一种综合利用太阳能、风能和生物质能可持续的能源供应系统。
【IPC分类】C10L3-08
【公开号】CN104845691
【申请号】CN201510328138
【发明人】李科有, 肖天存, 邱凌, 杨选民, 王晓龙, 郜时旺
【申请人】西北农林科技大学, 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月15日