[发明专利]一种四流化床气化炉反应装置

说明书

本发明公开一种四流化床气化炉反应装置，包括气化炉、燃烧炉、还原炉、氧化炉，所述气化炉和燃烧炉内装有第一循环床料和反应料，所述还原炉和氧化炉内装有第二循环床料。本发明提供的四流化床气化炉反应装置，该装置能够实现煤/生物质等固体燃料经过水蒸气气化生成高热值水煤气的同时实现CO₂的连续捕捉，从而实现气化过程CO₂近零排放，并且通过采用流化床化学链制氧工艺，避免了常规空分制氧所造成的大量能耗，有助于提升气化炉运行的经济性。

技术领域

本发明涉及CO₂捕集领域。更具体地，涉及一种四流化床气化炉反应装置。

背景技术

煤直接燃烧会向周围环境排放大量污染物及温室气体二氧化碳(CO₂)。近年来，由于环境污染和全球气温变暖等影响，节能减排理念越来越深入人心，针对煤清洁利用的技术也得到飞速发展。气化技术是实现煤等固体燃料清洁高效利用的技术之一。其中，双流化床水蒸气气化工艺因为将气化过程和燃烧过程分开在两个流化床中进行，既能够利用燃烧热平衡气化反应所需热量，又避免了气化炉所产合成气受到助燃空气的稀释，从而最终将煤/生物质转化为高热值气体，因此倍受关注。但是，该工艺无法实现CO₂的连续捕集，燃烧炉内产生的CO₂难以富集捕捉，从而无法实现气化过程CO₂近零排放。

因此，需要提供一种四流化床气化炉反应装置。

发明内容

本发明的一个目的在于是提供一种四流化床气化炉反应装置，以解决现有技术中无法实现CO₂的连续捕集，燃烧炉内产生的CO₂难以富集捕捉，从而无法实现气化过程CO₂近零排放的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种四流化床气化炉反应装置，包括气化炉、燃烧炉、还原炉及氧化炉；所述气化炉和燃烧炉内装有第一循环床料和反应料，所述反应料在气化炉中反应产生料渣，所述还原炉和氧化炉内装有第二循环床料；所述气化炉通过第一管路将第一循环床料和料渣输送至燃烧炉，所述燃烧炉的出口连接有第一循环管路，所述第一循环管路经第一气固分离器分为第一循环固体支路和第一循环气体支路，所述第一循环固体支路将燃烧炉中的第一循环床料和料渣输送至所述气化炉，所述第一循环气体支路将第一反应气输送至还原炉；所述还原炉的出口连接有第二循环管路，所述第二循环管路经第二气固分离器分为第二循环固体支路和第二循环气体支路，所述第二循环固体支路将还原炉中的第二循环床料输送至所述氧化炉，所述第二循环气体支路将第二反应气输送至所述燃烧炉；所述氧化炉通过第二管路将第二循环床料输送至还原炉。

优选地，所述第一气固分离器和/或第二气固分离器为旋风气固分离器。

优选地，所述第一反应气为富二氧化碳气体。

优选地，所述第二反应气为含氧气的助燃气。

优选地，所述第一循环气体支路上设置烟气分流阀，所述烟气分流阀控制第一循环气体支路的气体流量。

优选地，所述反应料为煤或生物质固体燃料。

优选地，所述气化炉为鼓泡床和/或所述燃烧炉为提升管快速流化床。

优选地，所述还原炉为提升管和/或所述氧化炉为鼓泡床。

优选地，所述第一循环床料为SiO₂，或者所述第一床料为含部分CaCO₃的SiO₂。

优选地，所述第二循环床料为Mn₂O₃/Mn₃O₄。

本发明的有益效果如下：