[发明专利]单床自热式热解气化燃烧反应器及热解气化燃烧方法

权利要求书

1.一种单床自热式热解气化燃烧反应器，其特征在于采用分隔板(6)将反应器本体分成下部的燃烧床(2)和上部的热解床(5)；导向管(4)设置在反应器中心连接下部燃烧床(2)和上部热解床(5)，在导向管(4)下部设置卷吸孔(1)，该卷吸孔(1)分别与反应器底部的反应器底部入口(ii)和热解不凝气入口(iii)相连接，作为物料的生物质或煤由反应器底部入口(ii)被热解不凝气气力输送至导向管(4)中；分隔板(6)和导向管(4)之间的空隙组成料腿(3)；热解床(5)的上部连接产物气出口(v)，燃烧床(2)的上部连接燃烧烟气出口(vi)，燃烧床(2)的中部连接烟气回料器(9)，燃烧床(2)的下部连接产物气回料器(10)；在反应器的中部设有床料/催化剂入口(i)，在反应器底部还设有空气进口(iv)，燃烧空气由底部的空气进口(iv)进入燃烧床；产物气旋风分离器(7)的底部连接产物气回料器(10)，产物气旋风分离器(7)的上部为产物气出口(v)，产物气旋风分离器(7)的侧面接热解床(5)；烟气旋风分离器(8)的底部连接烟气回料器(9)，烟气旋风分离器(8)的上部为燃烧烟气出口(vi)，烟气旋风分离器(8)的侧面接燃烧床(2)的上部；

所述的反应器采用双重颗粒密封装置将燃烧床(2)和热解床(5)中的气体分隔：一重密封是在反应器内设置连接热解床(5)和燃烧床(2)的导向管(4)，导向管(4)插入燃烧床(2)内形成环隙料腿(3)；另一重密封是热解床(5)出口设置产物气旋风分离器(7)，其与产物气回料器(10)之间的立管在运行时将形成颗粒密封，防止燃烧气和热解气互窜，颗粒密封的材料为石英砂或灰渣。

2.一种如权利要求1所述的单床自热式热解气化燃烧反应器的热解气化燃烧方法，其特征在于在反应器内利用惰性床料内循环将燃烧区的热量传递到热解气化区，具体方法如下：固体燃料被热解气携带进入导向管(4)中，热解气在进入导向管(4)时形成高速射流卷吸燃烧床内的高温惰性床料，由下部卷吸孔(1)进入导向管，固体燃料在导向管(4)内快速加热升温至热解气化所需温度450-950℃，生成含一氧化碳和氢气产物气，经热解床出口排出；残余半焦和惰性床料在热解床(5)中惯性分离，落至锥形分隔板(6)后进入导向管和分隔立管的环隙料腿(3)，再进入燃烧床(2)中形成颗粒内循环；燃烧床采用流化床运行方式，用空气作为流化气燃烧半焦用来加热惰性床料，排出反应器的产物气和热解气通过外置式旋风分离器分离飞出的较细床料和半焦，由回料器重新送回燃烧床中；其中，惰性床料为石英砂和/或灰渣。