[发明专利]一种化学链燃烧固体燃料的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种化学链燃烧固体燃料的方法及其装置，气化反应器布置在空气反应器内部，煤与水蒸气在气化反应器中气化，所需热量来自外围空气反应器放热；气化反应器内生成的合成气进入燃料反应器；载氧体NiO在燃料反应器与合成气反应，固体产物为低价态Ni，气体产物为水蒸气与CO2，冷凝分离出其中的水后，得到纯净的CO2；低价态Ni进入空气反应器被空气重新氧化成高价态的NiO，释放出热量，载氧体NiO实现循环利用。

主权项

一种化学链燃烧固体燃料的方法，其特征在于：将煤与水蒸气通过气化反应器下端的燃料水蒸气入口（A）加入气化反应器（2）中，气化反应器（2）的温度控制在900‑950℃，煤与水蒸气发生气化反应，生成含有主要成分为H2、CO的合成气；气化过程产生的灰渣通过气化反应器底部的排渣口（B）排出；合成气经过输送管（4）进入燃料反应器（5）的底部；将低价态的载氧体Ni置于空气反应器（1）中，在空气反应器底部（C）中通入空气，空气反应器（1）处于流态化，空气反应器（1）的温度控制在900‑950℃，Ni被空气氧化，生成高价态的NiO，同时释放出热量，用于提供气化反应器中的反应所需热量；NiO被空气提升至旋风分离器（3），气固经过分离，分离后气体从旋风分离器出口（E）逸出，NiO通过旋风分离器下料管（7）进入燃料反应器（5）；来自气化反应器（2）的合成气经过输送管（4）进入燃料反应器（5）；燃料反应器（5）处于鼓泡流态化，燃料反应器（5）的温度控制在850‑900℃，来自气化反应器（1）的合成气与高价态的载氧体NiO发生反应，固体产物为Ni，气体产物为CO2与水蒸气；CO2与水蒸气经过燃料反应器出口（F）逸出，冷凝分离出其中的水后，得到纯净的CO2，实现CO2捕集；燃料反应器（5）中的Ni经过溢流槽（6）重新回到空气反应器（1），从而使Ni实现循环利用。