[发明专利]转化燃料的体系和方法

权利要求书

1.转化燃料的体系，包括：

包含许多陶瓷复合颗粒的第一反应器，该陶瓷复合颗粒包含至少 一种布置在载体上的金属氧化物，其中该第一反应器设置为用燃料将 该至少一种金属氧化物还原以产生还原的金属或还原的金属氧化物；

设置为氧化该还原的金属或还原的金属氧化物以产生金属氧化物 中间体的第二反应器；和

设置为通过氧化该金属氧化物中间体以使该至少一种金属氧化物 再生的第三反应器。

2.根据权利要求1的体系，其中该第一反应器设置为产生二氧化 碳、蒸汽或其组合，第二反应器设置为产生H₂、CO、合成气、热或其 组合。

3.根据权利要求1的体系，其中用于氧化步骤的氧化剂包括蒸汽、 二氧化碳、空气、氧气或其组合。

4.根据权利要求3的体系，其中使用CO₂和蒸汽氧化剂来产生合 成气。

5.根据权利要求4的体系，其中通过将第二反应器产物的一部分 再循环，或控制输入第二反应器的CO₂和蒸汽氧化剂的量控制合成气 的H₂/CO比例。

6.根据权利要求1的体系，其中该陶瓷复合颗粒包含促进剂。

7.根据权利要求1的体系，其中该燃料包括固体燃料、液体燃料、 气体燃料或其组合。

8.根据权利要求1的体系，还包括设置为除去灰分、炭或不需要 的材料的分离装置。

9.根据权利要求8的体系，其中该灰分分离器包括旋风分离器、 滤网、颗粒分级器或其组合。

10.根据权利要求1的体系，其中该第一和第二反应器设置为在大 约1大气压-大约150大气压的压力下操作。

11.根据权利要求1的体系，其中该第一和第二反应器设置为在大 约400-大约1200℃的温度下操作。

12.根据权利要求1的体系，其中该金属氧化物包括担载在TiO₂载体上的Fe₂O₃，该金属氧化物中间体包括Fe₃O₄。

13.根据权利要求1的体系，还包括与第二反应器流体连通的发电 部分，该发电部分设置为由第二反应器的产物产生电。

14.根据权利要求1的体系，还包括设置为加热包括水、蒸汽和其 组合的原料的至少一个热交换器，以通过使用来自第一反应器、第二 反应器或两者的产物料流的热产生蒸汽。

15.根据权利要求1的体系，其中该第一反应器和第二反应器包含 至少一个移动床反应器、一系列流化床反应器、回转窑炉、固定床反 应器或其组合。

16.根据权利要求15的体系，其中该移动床反应器限定气体和固 体之间的逆流接触。

17.根据权利要求1的体系，其中该第一反应器是移动床反应器， 其包括插入该移动床的混合装置以径向地分布陶瓷复合颗粒并将未转 化的燃料与该陶瓷复合颗粒混合。

18.根据权利要求1的体系，其中该第一反应器是限定在移动床周 围产生的环形区域的移动床反应器，该环形区域是引入燃料的位置。

19.根据权利要求1的体系，还包括设置为将固体燃料输送到第一 反应器的输送机或气动给料装置。

20.根据权利要求1的体系，还包括固体燃料气化器、烛式过滤器、 汞除去装置、气体净化组件、压力回转吸收装置、水气变换反应器或 它们的组合。

21.根据权利要求1的体系，其中该第一反应器包含设置为俘获污 染物、重金属或其组合的金属碳酸盐、金属氧化物或金属氢氧化物。

22.根据权利要求1的体系，其中该第一反应器可操作用来在该反 应器的底部接收再循环的H₂料流。