[发明专利]用于放热和吸热反应的反应室

权利要求书

1.一种用于同时进行放热和吸热反应的装置（100），其中放热反应是含碳材料的燃烧，吸热反应是二氧化碳转化为一氧化碳，包括：

大致圆柱形的外腔（1），外腔（1）具有顶部开口（11），底部排出口（13），至少一个气体出口（15）和靠近底部排出口（13）的喉部（16）；

所述喉部（16）包括在底部排出口（13）上方的较窄的圆柱形部分（16A），以及与外腔（1）主体连接的向内渐缩的部分（16B）；

所述气体出口（15）位于外腔（1）顶部附近的任何位置，用于将放热反应的合成气体引导至储存器或供进一步使用，所述合成气体主要包含一氧化碳的气体混合物；

圆柱形内腔（2），在其侧面和底部具有穿孔，内腔（2）同轴地设置在外腔（1）内；

设置在所述内腔（2）内的至少一个可堆叠容器（4），所述容器（4）放置有涂油的滚珠，所述容器（4）具有用于灰烬通过的穿孔底座，以及多个用于容纳滚珠的大致V形的杯状结构；

点火环管（5），利用合成气作为点火燃料为所述同时进行放热和吸热反应的装置（100）供给点火源；

与所述点火环管（5）相邻的蒸汽喷射环管（6），将蒸汽引入所述同时进行放热和吸热反应的装置（100），以便在放热反应期间促进水煤气变换反应；

在内腔（2）和外腔（1）之间的多个相互连接的管道（3），并且多个相互连接的管道（3）具有至少一个进气口（31）和至少一个排气口（32），每个管道（3）具有顶部装料入口（33）和底部排料出口（34）；和

围绕所述内腔（2）的至少一对电极（8），所述至少一对电极被配置成从内腔的放热反应中收集阳离子和阴离子，并进一步将捕获的阳离子和阴离子转化为元素；所述至少一对电极被配置成捕获由放热反应产生的挥发性金属离子并将它们转化为金属元素；

其中，内腔（2）可以装有用于放热反应的碳质材料，而管道（3）可以预装有用于吸热反应的碳涂覆的粒料，从而使管道（3）能够吸收从内腔（2）中的放热反应释放的热量。

2.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），还包括用于外腔（1）的隔热装置。

3.根据权利要求2所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），所述隔热装置是在所述外腔（1）的外壁上的隔热涂层。

4.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），还包括在所述外腔（1）的顶部开口（11）上方的顶盖（12）。

5.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），还包括在所述外腔（1）的底部排出口（13）处的可滑动打开的门或折叠门（14）。

6.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），还包括至少一个类似的可堆叠容器（4），所述容器（4）设置在所述外腔（1）的喉部（16）处和喉部（16）附近。

7.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），还包括围绕所述外腔（1）的至少一个点火环管（5），并且设有从所述环管（5）延伸到所述外腔（1）以提供点火源的连接管。

8.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），还包括围绕所述外腔（1）的至少一个蒸汽喷射环管（6），并且设有从所述蒸汽喷射环管（6）延伸到所述外腔（1）以提供蒸汽的连接管。

9.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），其中所述粒料由低热容量材料或高热容量材料制成。

10.根据权利要求1所述的同时进行放热和吸热反应的装置（100），其中碳涂覆的粒料与管道（3）的直径比为0.55-0.75。