《利用熱解-重整技術從城市垃圾中製造富含氫氣合成氣》是依託東北大學，由吳畏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用熱解-重整技術從城市垃圾中製造富含氫氣合成氣
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳畏
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
為了解決我國城市垃圾排放量日益增長和能源日趨短缺等突出問題，本課題將通過開展熱解-重整實驗研究的方法，開發出可以從城市垃圾的有機成分中高效製取富含氫氣合成氣體的工藝技術，進而為開發小型而高效的城市垃圾氣化發電系統及製造燃料電池所需清潔燃料-氫氣等工藝奠定必要的理論及實踐基礎，為促進我國發展城市垃圾減量化、資源化技術做出應有的貢獻。課題研究將主要藉助於一套熱解-重整實驗系統，以城市垃圾預製成的固體廢棄物衍生燃料(RDF)為原料，開展城市垃圾的熱解-重整正交實驗，在掌握熱解氣體中氫氣及微量環境負荷物質在各工藝過程中的發生特性及其影響要素的基礎上，通過最佳化各操作參數和調整重整催化劑構成，以及設計合理的合成氣淨化系統等方法，在實現高效制氫的同時，有效地控制環境負荷物質的發生和排放，最終確立一套高效而且環境友好型廢棄物制氫工藝技術。
結題摘要
為了拓展環境友好型高效的生活垃圾資源化利用技術發展，項目研究以生活垃圾衍生燃料(RDF)為研究對象、先後開展了垃圾的氣化、氣化—改質及催化氣化—改質等實驗研究，掌握了利用氣化—改質技術從生活垃圾中製造富含氫氣合成氣過程中，操作條件、催化劑組成等要素對氫氣生成的影響、解析了氫氣生成的基本原理。在研製出具有良好催化性能的NiB催化劑基礎上，通過NiB催化劑與CaO的有效組合利用，有效地分解了焦油、極大地促進氫氣的產生。 研究表明，利用催化氣化—改質技術可以有效地從城市垃圾中製造出清潔的富含氫氣合成氣。在諸多影響要素中，溫度和催化劑類型對氫氣的發生起到決定性的影響，同時，適量的水蒸氣及氧氣供應，對進一步提高產氫效率具有重要的輔助作用。在1123K的溫度條件下、通過在氣化—改質工藝中同時使用自主調製的改質催化劑NiB與CaO的方法，成功地從垃圾衍生燃料中製造出具有最高氫氣濃度為51.4%，最大氫氣發生量達到52.0mole/kg(RDF) 的合成氣。實現了項目初期設定目標。 項目對產氫過程的伴生微量環境負荷物質的發生特性及抑制方法進行了詳細研究、並通過採用多種催化劑組合運用的方式，在確保氫氣生產效率不受影響情況下，有效地將合成氣中的Cd、Pb、Cu、Cr等重金屬、多換芳香烴（PAHs）、鹵代芳香烴、HCl、H2S等環境負荷物質控制在大氣排放標準範圍以內、焦油濃度控制在200mg/Nm3以下,確立了具有良好環保特性的垃圾催化劑氣化—改質、高效製造富氫合成氣燃料的方法。研究成果不但彌補了關於垃圾制氫過程中環境負荷物質發生特性不明的空白，還將為促進垃圾製造清潔富氫燃料技術的深入發展，奠定了必要的理論基礎和重要的科學依據。
