[发明专利]煤和可燃固废循环流化床化学链燃烧分离CO2的装置和方法

权利要求书

1. 一种煤和可燃固废循环流化床化学链燃烧分离CO₂的装置，主要包括燃烧反应系统、分离系统和载氧反应系统三大部分；其特征在于，燃烧反应系统为循环流化床燃料反应器（1）；分离系统包括一级惯性分离器（2）、一级惯性分离器出口（3）、一级料腿（4）、二级旋风分离器（11）、二级旋风分离器出口（10）和二级料腿（12）；载氧反应系统包括错流移动床空气反应器（6）、新鲜载氧体颗粒给料器（5）、J形返料阀（8）和失活载氧体颗粒排料器（C）；

循环流化床燃料反应器（1）的上部接一级惯性分离器（2）的上部，一级惯性分离器（2）的下部接一级料腿（4），一级惯性分离器（2）的顶部通过一级惯性分离器出口（3）接二级旋风分离器（11）的上部，二级旋风分离器（11）的下部通过二级料腿（12）接一级料腿（4）的中部，一级料腿（4）的下部出口位于错流移动床空气反应器（6）中，错流移动床空气反应器（6）的下部通过J形返料阀（8）接循环流化床燃料反应器（1）的下部，失活载氧体颗粒排料器（C）、反应器气化剂入口（D）和反应器气化剂入口（E）位于循环流化床燃料反应器（1）的最底部；可燃固体废弃物入口（A），煤颗粒入口（B）位于循环流化床燃料反应器（1）的下部的壁上。

2.根据权利要求1所述的煤和可燃固废循环流化床化学链燃烧分离CO₂的装置，其特征在于：循环流化床上部通过120°角的弯头与一级惯性分离器上部相连；与一级惯性分离器（2）连接的一级料腿（4）的直径是循环流化床燃料反应器（1）直径的两倍，而二级旋风分离器（11）连接的二级料腿（12）的直径则是循环流化床燃料反应器（1）直径二分之一；错流移动床空气反应器（6）中采用多孔板作为气体分布器，出口布置有截面为等边三角形的导流板。

3.一种如权利要求1所述的煤和可燃固废循环流化床化学链燃烧分离CO₂的装置分离CO₂的方法，其特征在于：固体废弃物和煤颗粒从循环流化床燃料反应器（1）的下部进入，气化反应产生的烟气携带的失氧载氧体和含碳灰尘经一级惯性分离器（2）分离后进入错流移动床空气反应器（6），再生后的载氧体回到燃料反应器（1）继续反应，重复以上过程；一级惯性分离器（2）分离出来的含碳灰尘和少量失氧载氧体细颗粒随烟气进入二级旋风分离器（11）进行二次分离，分离下来的固体颗粒返回至空气反应器（6）继续反应；二级旋风分离器（11）分离出最终产物CO₂和H₂O排出，经冷凝剔除水蒸气，获得高纯度的CO₂。

4.根据权利要求3所述分离CO₂的方法，其特征在于：所述的循环流化床燃料反应器（1）内采用压力0.1MPa, 颗粒通量5 0～100 kg/m²s的常压高通量，或压力>0.1MPa，颗粒通量>200kg/m²s的加压高通量两种操作方式。