一种用于煤基化学链过程的双循环流化床装置

摘要

本发明属于煤利用技术领域，涉及一种煤基化学链过程的双循环环隙流化床装置，在高温下进行反应后的煤灰、还原态载氧体和生成的气体由旋风分离器分离，气体经冷却得到纯净的CO2或合成气；旋风分离器得到的还原态载氧体进入物料储存器，通过控制阀调节使还原态载氧体进入氧化反应器，在氧化反应器中还原态载氧体和空气在高温下反应得到氧化态载氧体；氧化态载氧体通过旋风分离器分离得到并进入物料储存器，通过控制阀经由螺旋进料器使氧化态载氧体进入还原反应器；如此反复循环完成煤的燃烧或煤炭制合成气过程；其结构新颖简单，操作使用方便，节省能源，反应效果好，制气量高。

主权项

一种用于煤基化学链过程的双循环流化床装置，其特征在于功能结构包括氧化反应器气体预分布室、还原反应器气体预分布室、氧化反应区、还原反应区、气固分离区；主体结构包括氧化反应器、还原反应器、旋风分离器、螺旋进料器、物料储存器、控制阀、气体预分布板和不同射流角度的射流管；在高温下进行反应后的煤灰、还原态载氧体和生成的气体由旋风分离器分离，气体经冷却得到纯净的CO2或合成气；旋风分离器得到的还原态载氧体进入物料储存器，通过控制阀调节使还原态载氧体进入氧化反应器，在氧化反应器中还原态载氧体和空气在高温下反应得到氧化态载氧体；氧化态载氧体通过旋风分离器分离得到并进入物料储存器，通过控制阀经由螺旋进料器使氧化态载氧体进入还原反应器；如此反复循环完成煤的燃烧或煤炭制合成气过程；还原反应器和氧化反应器设计成环隙结构，还原反应器内腔中心处竖向分隔为还原反应区和空气反应区，倒台柱筒式的还原反应器和氧化反应器底部分别制有气体预分布板，还原反应器底端侧处制有不同倾角的射流管，射流管上部的还原反应器侧面壁上制有螺旋进料器；载氧体和煤固体燃料由螺旋进料器加入还原反应器，还原反应器扩大段侧通过管道连通旋风分离器分离载氧体和煤灰；旋风分离器顶端通过管道连通另一旋风分离器，达到分离煤灰和CO2或合成气的目的，旋风分离器底端制有物料储存器，并且经过控制阀通过管道与内环的氧化反应器相连；氧化反应器顶端通过管道连通旋风分离器，旋风分离器底端制有物料储存器，并通过控制阀控制进入螺旋进料器载氧体的量；氧化反应器和还原反应器设计为环隙结构，内环为氧化反应器，外环为还原反应器，氧化反应器与还原反应器为同轴圆环形设计；整个装置由不锈钢材料制成；环隙结构利用氧化反应器释放的热量提供给还原反应器；还原反应器外部设计有加热装置来调节反应器用的热量，两个反应器分别通过旋风分离器和控制阀完成载氧体在两个反应器中循环再生；所用的载氧体包括金属载氧体和CaSO4载氧体，金属载氧体包括NiO和Fe2O3及其矿石。