生物制氢2课件

3.生物制氢工艺3.1原料水、淀粉类、纤维素、糖蜜、有机酸、工业废水、生活污水3.2工艺①光裂解：两步制氢法——正常光合/缺硫厌氧产氢

②光发酵：废水

发酵产氢

菌体利用（蛋白饲料、提取高附加值的辅酶Q、类胡萝卜素）

达标排放；key：控制成本----光反应器的设计、培养条件优化。③暗发酵：参考沼气发酵，排除甲烷菌。④暗-光发酵偶联：暗发酵产酸产氢、光发酵耗酸产氢。⑤酶法制氢：利用体外酶系专一产氢，提高底物利用率。123.3氢的净化与存储34变压吸附法（PressureSwingAdsorption，PSA）吸附→降压解吸→逐级升压→吸附，各塔轮换操作5膜分离技术高分子膜、金属膜（钯）氢通过钯膜的分离过程①一次侧（高压侧）分子氢吸附到钯表面；②氢离解，形成原子氢；③氢原子在渗透压作用下在膜中扩散；④钯的催化能量使原子氢会合成分子氢；⑤分子氢脱离膜。6加压气态存储Key：高压储氢罐的研发。（铝合金+碳纤维）压缩过程能耗高。液态存储热分层（引起爆炸）；不能长期保存。通过高压氢绝热膨胀实现：加压→冷却→膨胀→液化。Key：绝热；910吸储材料储氢物理吸附材料（多孔材料——吸附、晶格吸储——石墨、合金）化学反应材料（金属，催化可逆吸氢）高压氢气与吸储材料复合式储氢11无机储氢材料3NaAlH4Na3AlH6+2Al+3H2(3.7wt%)Na3AlH6NaH+Al+1.5H2(1.8wt%)Li3N+2H2Li2NH+LiH+H2(5.2wt%)Li2NH+2H2LiNH2+LiH(6.5wt%)铝氢化物酰胺与酰亚胺材料12有机氢化物材料133.4生物质的热化学处理生物质气化、生物质液化、生物质合成燃料3.4.1生物质气化生物质作为气化原料比煤作为气化原料有较多的优点：(1)挥发分高其挥发分一般为70％~80％，400℃；而煤在800℃时才能释放出30％的挥发分。(2)生物质炭反应活性高生物质炭在较低的温度（800℃）下，可以快的速度与CO2及水蒸气进行气化反应。(3)生物炭灰分少生物炭灰分一般少于3％，省去除灰工艺；(4)含硫量低生物炭含硫量一般少于0.2％，气体脱硫装置简单。14气化原理15气化设备16171819流态化与流化床固定床|最小流化床|平滑流化床|鼓泡床|腾涌床|层式腾涌床|紊流床|流态化输送

气速增加20流化床的优点生物质流化床气化与固定休气化相比较，具有以下优点：①流化床气化可以使用粒度很小的原料，对灰分的要求也不高；②流化床气化效率和气化强度都比较高，因此，其气化炉的断面要小；③流化床气化的产气能力可在放大范围内波动，且气化效率不会明显降低；④流化床使用的燃料颗粒很细，传热向积大，故传热效率高．而且，气化反应温度不是很高且均衡，使结渣的可能性减弱。

2122233.4.2生物质的热裂解液化24热裂解原理25热解温度对产物的影响263.4.3生物质合成燃料原料预处理气化净化CO/H2重整沸托合成产物分离甲醇柴油二甲醚粉碎、干燥除焦油、灰调整二者的比例制备合成气合成反应27沸托合成CO+2H2→CH3OH+102.5kJ/mol2CO+4H2→CH3OCH3+200.2kJ/molCO+3H2→CH4+H2O+115.6kJ/mol4CO+8H2→C4H9OH+H2O+49.62kJ/molCO2+3H2→CO

+H2O