[实用新型]一种基于氧载体/碳载体的生物质化学链气化装置

说明书

本实用新型公开了一种基于氧载体/碳载体的生物质化学链气化装置；包括依次连接的空气反应器、第二隔离器、煅烧反应器、第一隔离器、气化反应器；所述煅烧反应器顶部与第三旋风分离器的进气口连通，第三旋风分离器底部的固体颗粒排放口连通煅烧反应器；第三旋风分离器的排气管路通过一阀门连通煅烧反应器底部的进气口；气化反应器的排气口与第一旋风分离器的进气口连通；第一旋风分离器的固体颗粒排放口通过管路伸入气化反应器内底部；气化反应器排气口与第二旋风分离器进气口连通；本方法及装置的目的在于结合化学链气化与CaO吸收体法各自优势，优化现有的化学链气化工艺，以提高生物质的能源利用效率并有效分离反应生成的CO₂。

技术领域

本实用新型涉及生物质化学链气化方法及装置，尤其涉及一种基于氧载体/碳载体的生物质化学链气化装置。

背景技术

通过气化制取以CO与H₂为主的合成气是生物质能源利用的一个重要方向。传统的生物质气化技术是通过纯氧、水蒸汽作为气化剂，在1000～1200℃高温条件下使生物质中的可燃成分转化为可燃气。化学链技术为生物质气化提供了一条技术思路。化学链气化是化学链燃烧(CLC)的一种扩展应用，通过利用氧载体中的晶格氧使生物质燃料部分氧化成可燃气，反应后的氧载体可通过在空气中煅烧使晶格氧再生。因此，化学链气化技术可节省纯氧制备的成本。为提高固体燃料气化产物中H₂的含量，近年来兴起了一种基于气体吸收体气化法的强化制氢工艺，该工艺在固体燃料水蒸汽气化过程中引入CO₂吸收剂(CaO)，通过捕获和移出化学平衡中的CO₂，提高H₂的产量。同时，该技术通过CaO碳酸化-煅烧的循环过程，实现CO₂的捕获，并实现CaO吸收剂的再生。

在化学链气化中，由于氧载体的氧化作用使得合成气中CO₂含量较高，导致热值较低。通过引入CaO作为碳载体可有效降低CO₂含量并提高H₂的产量，有利于提高合成气的质量。同时氧载体的氧化作用也可提高CaO吸收体法中固体燃料的转化率。

发明内容

本实用新型目的在于结合化学链气化与CaO吸收体法各自优势，优化现有的化学链气化工艺，提供一种基于氧载体/碳载体的生物质化学链气化装置，以提高生物质的能源利用效率并有效分离反应生成的CO₂。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于氧载体/碳载体的生物质化学链气化装置，包括空气反应器1、第二隔离器5-2、煅烧反应器3、第一隔离器5-1、气化反应器2、第三旋风分离器4-3、第二旋风分离器4-2、第一旋风分离器4-1；

所述空气反应器1、第二隔离器5-2、煅烧反应器3、第一隔离器5-1、气化反应器2通过管路按照顺序依次连通；

所述煅烧反应器3顶部与第三旋风分离器4-3的进气口连通，第三旋风分离器4-3底部的固体颗粒排放口连通煅烧反应器3；第三旋风分离器4-3的排气管路通过一阀门连通煅烧反应器3底部的进气口；

所述气化反应器2的排气口与第一旋风分离器4-1的进气口连通；第一旋风分离器4-1的固体颗粒排放口通过管路伸入气化反应器2内底部；气化反应器2排气口与第二旋风分离器4-2进气口连通；

所述第二隔离器5-2、煅烧反应器3和气化反应器2的底部，分别通过一带阀门的管路通入H₂O；

所述空气反应器1的底部通入空气。

所述煅烧反应器3的底侧设有第二螺旋进料器6-2；气化反应器2的底侧设有第一螺旋进料器6-1。

所述气化反应器2与煅烧反应器3为鼓泡流化床；空气反应器1为快速流化床。