[实用新型]一种碱金属或碱土金属可控去除和添加的化学链反应装置

说明书

本实用新型公开一种碱金属或碱土金属可控去除和添加的化学链反应装置，装置包括依次连接的去除组件、添加组件、螺旋进料器、化学链气化重整装置、旋风分离器和气体净化装置，还包括分别收集去除组件和添加组件中的液体的液体净化装置，液体净化装置与化学链气化重整装置连接并向化学链气化重整装置提供水蒸气；方法为生物质原料在磁力搅拌去除装置中与酸溶液搅拌酸洗，经压滤淋洗后进入磁力搅拌添加装置与碱金属或碱土金属溶液搅拌浸渍，经压滤后在化学链气化重整装置中与氧载体、水蒸气连续搅动混合均匀并反应，调节水蒸气加入量以可控调节合成气比例，氧载体继续在空气反应器中反应重新与预处理后生物质混合，继续下一个循环。

技术领域

本实用新型涉及化学链气化重整技术领域，特别涉及一种碱金属或碱土金属可控去除和添加的化学链气化重整装置。

背景技术

化学链气化是一种新颖的气化技术。化学链气化系统通常有两个串联的反应器(燃料反应器和空气反应器)组成，氧载体在两个反应器之间进行循环。在整个循环中，氧载体中的晶格氧充当常规气化反应的介质，并为燃料气化反应提供必需的氧元素。而且，通过控制晶格氧和燃料的比例，可以得到以H₂和CO为主要组成成分的合成气。该技术的优点在于利用氧载体循环供氧，节约成本；可以控制H₂以及CO的比例，便于得到化工产品所需的理想合成气；氧载体可催化促进反应，提高气化反应效率。因此，生物质化学链气化技术的探索与发展具有极高的应用价值。

农林废弃物种类繁多、性能差别较大，生物质内的碱金属种类和含量亦有较大的差异。其中，碱金属和碱土金属(AAEM)作为农林废弃物中含量最多的微量元素，在生物质气化过程中，容易导致炉内床料结渣、受热面积灰腐蚀等问题，阻碍了生物质的燃烧、热解和气化反应。同时研究表明碱金属或碱土金属本身在生物质热解、气化和燃烧过程中起到一定的催化或抑制作用，反应过程不受控，导致其反应性能、动力学特性、气体产物析出特性等性能差异明显，进而影响生物质集中处理的效率与安全；在气化反应中，会使气化效率变动大，导致气体品质不稳定从而影响了化工产品的质量或燃烧状况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种碱金属或碱土金属可控去除和添加的生物质化学链气化重整制取合成气的装置，该装置能够实现高效连续去除生物质原料的碱金属或碱土金属，减缓其抑制作用，并可控添加所需的具有催化作用的碱金属或碱土金属，实现化学链气化反应原料高效预处理的目的。

本实用新型的技术方案为：一种碱金属或碱土金属可控去除和添加的化学链反应装置，包括依次连接的去除组件、添加组件、螺旋进料器、化学链气化重整装置、旋风分离器和气体净化装置，还包括分别收集去除组件和添加组件中的液体的液体净化装置，液体净化装置与化学链气化重整装置连接并向化学链气化重整装置提供水蒸气；

去除组件包括依次连接的磁力搅拌去除装置、去除旋管式压滤器和去除链式输送带，添加组件包括依次连接的磁力搅拌添加装置、添加旋管式压滤器和添加链式输送带。

所述去除旋管式压滤器的液相通道与液体净化装置相连，去除旋管式压滤器的固相通道与去除链式输送带相连，去除链式输送带上方还设有淋洗装置，淋洗水通入液体净化装置。

所述添加旋管式压滤器的液相通道与液体净化装置相连，添加旋管式压滤器的固相通道与添加链式输送带相连，所述去除链式输送带的出口端与磁力搅拌添加装置相连。

所述螺旋进料器采用无轴螺旋反应器，螺旋进料器的入口与添加链式输送带的出口端连接，螺旋进料器的出口与化学链气化重整装置连接。

所述化学链气化重整装置采用无轴螺旋反应器，化学链气化重整装置包括进料口、水蒸气通道、氧载体循环通道和出料口，进料口与螺旋进料器连接，水蒸气通道连接液体净化装置，水蒸气通道与液体净化装置之间设有蠕动泵，出料口与旋风分离器连接，旋风分离器的气体出口连接气体净化装置和储气罐，旋风分离器的固体出口连接空气反应器，空气反应器通向化学链气化重整装置形成氧载体循环通道。