[发明专利]一种化学链空气分离方法及其系统

权利要求书

1.一种化学链空气分离方法，其特征在于，包括：

将微氧载氧体与空气进行中压吸氧反应，得到贫氧空气和富氧载氧体；

将所述富氧载氧体进行释氧反应，得到贫氧载氧体和富氧气体；

将所述贫氧空气与所述贫氧载氧体进行高压吸氧反应，得到微氧载氧体和富氮气体；

其中，中压吸氧反应的压力为1-3MPa，温度为650-1000℃；释氧反应的压力为0.1-0.5MPa，温度为600-990℃；高压吸氧反应的压力为3-5MPa，温度为500-900℃。

2.根据权利要求1所述的化学链空气分离方法，其特征在于，高压吸氧反应的压力比中压吸氧反应的压力高2-5MPa，高压吸氧反应的温度比中压吸氧反应的温度低100-500℃。

3.根据权利要求1所述的化学链空气分离方法，其特征在于，所述化学链空气分离方法还包括：将高压吸氧反应生成的微氧载氧体用于中压吸氧反应。

4.一种化学链空气分离系统，其特征在于，包括：

中压吸氧反应系统，用于将微氧载氧体与空气进行中压吸氧反应以得到贫氧空气和富氧载氧体；

放氧反应系统，用于将所述富氧载氧体进行释氧反应，得到贫氧载氧体和富氧气体；

高压吸氧反应系统，用于将所述贫氧空气与所述贫氧载氧体进行高压吸氧反应，得到微氧载氧体和富氮气体。

5.根据权利要求4所述的化学链空气分离系统，其特征在于，所述高压吸氧反应系统包括高压吸氧反应器，所述中压吸氧反应系统包括中压吸氧反应器，所述放氧反应系统包括放氧反应器，所述高压吸氧反应器分别与所述中压吸氧反应器及所述放氧反应器连接；

所述高压吸氧反应器的反应压力不低于所述中压吸氧反应器的反应压力，且所述中压吸氧反应器的反应压力高于所述放氧反应器的反应压力。

6.根据权利要求5所述的化学链空气分离系统，其特征在于，所述高压吸氧反应器的反应压力为3-5MPa，反应温度为500-900℃；所述中压吸氧反应器的反应压力为1-3MPa，反应温度为650-1000℃；所述放氧反应器的反应压力为0.1-0.5MPa，反应温度为600-990℃。

7.根据权利要求6所述的化学链空气分离系统，其特征在于，所述高压吸氧反应器的压力比所述中压吸氧反应器的压力高2-5MPa，所述高压吸氧反应器的温度比所述中压吸氧反应器的温度低100-500℃。

8.根据权利要求4所述的化学链空气分离系统，其特征在于，所述高压吸氧反应器、所述中压吸氧反应器以及所述放氧反应器均为流化床反应器；

所述高压吸氧反应系统还包括气涡轮机、第一预热设备和第一升压设备；所述中压吸氧反应系统还包括第二预热设备、第二收集器、变压送料器和第二升压设备；所述放氧反应系统还包括第三收集器、第三预热设备和冷却设备；

所述高压吸氧反应器的入口端分别与所述变压送料器的出口端以及所述第二升压设备的出口端连接，所述高压吸氧反应器的出口端与所述气涡轮机的入口端连接，所述第一预热设备的入口端分别与所述气涡轮机的出口端以及所述第一升压设备的出口端连接；

所述第二预热设备的入口端分别与所述第一预热设备的出口端及所述中压吸氧反应器的出口端连接，所述第二预热设备的出口端分别与所述中压吸氧反应器及所述第二升压设备的入口端连接；

所述变压送料器的入口端分别与所述中压吸氧反应器的出口端以及所述第三收集器的出口端连接，所述第二收集器的入口端分别与所述变压送料器的出口端以及所述第三预热设备的出口端连接，所述第三预热设备的出口端还与所述冷却设备连接，所述第三预热设备的入口端与所述放氧反应器的出口端连接，所述放氧反应器的入口端分别与所述第二收集器的出口端以及所述第三预热设备的出口端连接。