电池制备中的固体生物质制氢方法
与煤气化相似的是生物质和废弃物气化制氢。由于不可再生的化石能源的枯竭,可再生的生物质将是未来能源工业的一个重要原料。
固体生物质是现代技术可以利用的再生型能源,而且生物质的一个生长和使用周期,不增加大气中的温室气体总量,对减缓世界范围内的温室效应是有利的。已经有用生物质作燃料的发电厂,如果用燃料电池代替汽轮机,则效率可以提高10%。
固体生物质制氢的工艺过程如下:生物质首先气化,合成气中含H,, CO, CO,, H2O, CH;和其他碳氢化合物。经过冷却除去固体颗粒等杂质。硫化物可使后续工序催化剂中毒,也应去除。合成气经过一个或多个催化反应器,调节产物中的CO浓度,以适应不同的需要。大多数汽化器产生的合成气都含有一定量的碳氢化合物,重整反应的第一步是将它们与蒸汽反应生成cO:和H,CO的浓度由WGS反应器调节.
蒸汽的另一个重要作用是防止重整器和WGS反应器中出现碳沉积。对于高温燃料电池,CO可以在阳极被直接氧化,但反应速度较慢。经过WGS反应后,绝大部分CO转化为氢气,可以直接提供给高温燃料电池。对于PEMFC, CO可使阳极催化剂中毒,须经进一步净化去除CO,经过PSA,氢的回收率平均为97%,纯度大于99.99%。