污泥高温气化制氢

生物质热化学气化是指将预处理过的生物质在空气、纯氧、水蒸气或这三者的混合物作为气化介质的物质中加热至700℃以上，把生物质分解为合成气。污泥高温气化制氢过程是指在高温的条件下，通过热化学方式将污泥转化为高品位的气体燃气或合成气，然后再分离出氢气的过程。污泥气化时需要加入活性气化剂和水蒸气，活性气化剂一般为常规空气、富氧空气或氧气。具体包括3个过程，即生物质气化过程、合成气催化变换过程和氢气分离净化过程。污泥气化产生的混合气的成分组成因气化温度、压力、气化停留时间以及催化剂的不同而不同，其中主要产物为H2、CO2、CO、CH4。

在气化过程中会产生一部分的一氧化碳，因此在生物质气化中，需在气化介质中加入水蒸气，以便提高氢气产出量。只有在相当高的温度下，碳的气化反应才可能发生，包括与C、H、O有关的蒸汽重整反应（吸热反应）、甲烷生成反应（放热反应）、氢生成反应及水煤气转化反应。反应方程式如下所示。因此，通过催化剂的设计来降低碳的气化反应温度，促进碳的气化反应的进行是研究催化气化制氢的一个重要内容。