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专利号: 202111572668X
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种化学链气化反应装置,其特征在于,所述装置包括依次连接的空气反应器(1)、提升管(2)、旋风分离器(3)、空气反应器返料器(4)、燃料反应器(5)和燃料反应器返料器(6)组成的循环回路。

2.根据权利要求1所述的化学链气化反应装置,其特征在于,所述空气反应器(1)底端设有空气入口(19),空气反应器布风板(7)设于空气反应器(1)底部和空气入口(19)的上部。

3.根据权利要求1所述的化学链气化反应装置,其特征在于,所述提升管(2)下端设于空气反应器(1)顶部,上端与旋风分离器(3)通过管路相接,所述旋风分离器(3)底部与排料管(8)上端相接。

4.根据权利要求1所述的化学链气化反应装置,其特征在于,所述空气反应器返料器(4)包括空气反应器返料器布风板(9)、第三气化介质入口(21)和返料口,所述第三气化介质入口(21)设于空气反应器返料器(4)底端,所述空气反应器返料器布风板(9)设于空气反应器返料器(4)底部、气化介质入口c(21)上部。

5.根据权利要求1所述的化学链气化反应装置,其特征在于,所述燃料反应器(5)包括重整反应器(10)、气化反应器(11),所述重整反应器(10)和气化反应器(11)通过内置隔板(15)与矩形狭缝(14)连接,形成矩形喷口。

6.根据权利要求1所述的化学链气化反应装置,其特征在于,所述燃料反应器返料器(6)包括燃料反应器返料器布风板(16)和第二气化介质入口(18),所述第二气化介质入口(18)设于燃料反应器返料器(6)底端,所述燃料反应器返料器布风板(16)设于燃料反应器返料器(6)底部、第二气化介质入口(18)的上部。

7.一种利用权利要求1‑6任一所述的装置的气化反应方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)通入流化气体之前,将燃料堆积在气化反应器(11)底部,载氧体初始分别堆积在气化反应器(11)底部、空气反应器(1)底部、空气反应器返料器(4)底部和燃料反应器返料器(6)底部,通过载氧体颗粒在装置内的循环,实现燃料向高品位合成气的转化;

(2)燃料进入气化反应器(11)的底部,在第一气化介质入口(17)中通入气化介质,燃料在气化介质和载氧体催化条件下气化,产生的合成气随气流进入气化反应器(11)上部;

(3)产生的合成气、燃料释放的焦油以及扬析焦炭通过气化反应器(11)上部通过矩形狭缝(14)进入重整反应器(10),燃料释放的焦油在载氧体作用下催化分解,扬析飞灰含碳继续气化,合成气从重整反应器(10)顶部合成气出口(22)产出;

(4)重整反应器(10)中的部分载氧体床料自上而下从矩形狭缝(14)中进入气化反应器(11);

(5)气化反应器(11)中被还原后的载氧体进入燃料反应器返料器(6),向第二气化介质入口(18)通入气化介质,载氧体进入空气反应器(1),向空气入口(19)通入空气实现载氧体的再生;

(6)氧化再生后的载氧体伴随反应过后得到的贫氧空气经过提升管(2)进入旋风分离器(3),贫氧空气从贫氧空气出口(20)排出,载氧体经过排料管(8)进入空气反应器返料器布风板(9);

(7)第三向气化介质入口(21)中通入气化介质,空气反应器返料器布风板(9)中的载氧体进入重整反应器(10)继续循环反应。

8.根据权利要求7所述的基于分级流化燃料反应器的化学链气化反应装置的应用,其特征在于,所述步骤(2)~(7)任一步骤中,第一气化介质入口(17)、第二气化介质入口(18)和第三气化介质入口(21)中通入的气化介质为水蒸汽和二氧化碳中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的基于分级流化燃料反应器的化学链气化反应装置的应用,其特征在于,所述步骤(1)~(7)任一步骤中,空气反应器(1)中的反应温度为850℃~1100℃,所述燃烧反应器(5)中的反应温度为700℃~1000℃。

10.根据权利要求7所述的基于分级流化燃料反应器的化学链气化反应装置的应用,其特征在于,所述步骤(1)中载氧体种类可为Fe基载氧体等稳定性较好的载氧体。