[发明专利]一种生物质气炭联产反应器及其反应方法

权利要求书

1.一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，包括内部若干个对称排布的下行床热解区以及从上到下依次排列且一体成型的气固分离区、活性炭活化区和二次热解反应区，所述活性炭活化区分别与气固分离区和二次热解反应区连通，所述下行床热解区的顶部穿出气固分离区的顶部设置且左右两侧对称设置有热载体进料口和原料进料口，所述下行床热解区的底部位于二次热解反应区内且与二次热解反应区内部连通，所述二次热解反应区底部设置有流化风入口，所述二次热解反应区的上部设置有活化气体入口，所述气固分离区上设置有活性炭出口，所述气固分离区内设置有旋风分离器，所述旋风分离器顶部穿出气固分离区的顶部设置，所述旋风分离器的底部位于二次热解反应区内。

2.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，所述气固分离区、活性炭活化区和二次热解反应区中部的横截面均为圆形，所述气固分离区、活性炭活化区和二次热解反应区中部的横截面直径比例为(1.4-3)：1：(0.4-0.9)。

3.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，所述二次热解反应区内固定设置有布风板，所述布风板将二次热解反应区分隔成上部的鼓泡床热解区和下部的风室，所述流化风入口与风室连通，所述活化气体入口与鼓泡床热解区上部连通，所述下行床热解区的底部位于布风板上方。

4.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，所述下行床热解区的横截面为矩形、方形和圆形中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，所述二次热解反应区内固定设置有若干与下行床热解区相对应的导向板，所述导向板底部的横截面积大于下行床热解区的横截面积，所述导向板位于下行床热解区正下方。

6.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，所述旋风分离器顶部一体设置有中热值燃气出口，所述中热值燃气出口穿出气固分离区顶部设置。

7.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，所述活性炭出口倾斜设置，所述活性炭出口的顶部与第二壳体侧壁之间的夹角小于活性炭出口底部与第二壳体侧壁之间的夹角。

8.一种生物质气炭联产反应方法，包括权利要求1～7中任一项所述的一种生物质气炭联产反应器，其特征在于，包括以下步骤：

S1：热载体和生物质原料颗粒分别从热载体进料口和原料进料口进入到下行床热解区内部并逐渐下落；

S2：生物质颗粒与热载体在下行床热解区内下落的过程中充分接触并发生快速热解反应生成气固混合的高温油气和生物质热解半焦及热载体的混合物；

S3：气固混合的高温油气和生物质热解半焦及热载体的混合物通过下行床热解区底部落入二次热解反应区内的鼓泡床热解区内，高温油气在鼓泡床热解区内发生二次热解生成燃气，生物质热解半焦与热载体的混合物在二次热解反应区内发生分离；

S4：活化气体从流化风入口输送到风室内，然后被输送到鼓泡床热解区内并与S3中产生的燃气进行混合；

S5：燃气与活化气体混合后逐步从二次热解反应区流动到活性炭活化区,再从活性炭活化区流动到气固分离区；

S6：流动到气固分离区内的燃气与活化气体的混合气体经过旋风分离器的分离，产生细粉颗粒和中热值燃气，其中，中热值燃气通过中热值燃气出口排出，细粉颗粒逐步落入到二次热解反应区内；

S7:S3中分离后热载体留在鼓泡床热解区内以鼓泡床的形式存在，生物质热解半焦从二次热解反应区流动到活性炭活化区；

S8:活化气体从活化气体入口流入到活性炭活化区，与S7中流入到活性炭活化区内的生物质热解半焦接触活化生成活性炭；

S9:S8中生成的活性炭从活性炭出口排出。

9.根据权利要求8所述的一种生物质气炭联产反应方法，其特征在于，S4中从流化风入口输送到风室内的活化气体为高温水蒸气，S8中从活化气体入口流入到活性炭活化区内的的活化气体为水蒸气和二氧化碳。

10.根据权利要求9所述的一种生物质气炭联产反应方法，其特征在于，所述二次热解反应区底部设有呈圆形的排渣口，所述排渣口位于二次热解区底部的圆心位置。