[发明专利]一种基于化学链的低阶煤和生物质分级利用装置及方法

摘要

本发明属于低阶煤和生物质的分级利用技术领域，具体涉及一种基于化学链的低阶煤和生物质分级利用装置及方法，还原态载氧体与低阶煤颗粒或生物质颗粒混合进行快速热解反应，还原态载氧体生成氧化态载氧体；热解焦、氧化态载氧体与热解气液相产物在两段式热解反应器密相段进行分离；分离得到的热解焦和氧化态载氧体与从空气反应器来的氧化态载氧体共同进入气化反应器进行气化反应，氧化态载氧体被还原为还原态载氧体；还原态载氧体通过分料器分别进入两段式空气反应器和两段式热解反应器；整个过程使低阶煤、生物质等含挥发分较高的固体含碳原料实现分级、高效资源化，同时热解反应调控、能量梯级利用、反应产物内分离。

主权项

1.一种基于化学链的低阶煤和生物质分级利用装置，其特征在于主体结构包括旋风分离器I、气化反应器、储料器、控料阀、料腿、射流管I、射流管II、返料阀、流动控制阀I、气体分布板I、气体分布室I、固体排渣口、旋风分离器III、旋风分离器II、两段式空气反应器快速提升段、分料器、流动控制阀II、两段式空气反应器密相段、气体分布板II、气体分布室II、两段式热解反应器快速下行段、两段式热解反应器密相段、气液分离器、急冷换热器、气体分布板III和气体分布室III；储料器通过控料阀与射流管I相连，射流管I和射流管II对称设置在两段式热解反应器快速下行段的上部两侧；两段式热解反应器快速下行段与两段式热解反应器密相段相连组成两段式热解反应器，两段式热解反应器密相段上部与气液分离器相连，两段式热解反应器密相段下部通过流动控制阀I与气化反应器相连，两段式热解反应器密相段的底部设有气体分布室III，两段式热解反应器密相段与气体分布室III之间通过气体分布板III隔开，气化反应器的顶端依次与旋风分离器II和旋风分离器III相连，旋风分离器II底部设有分料器，分料器分别与射流管II和流动控制阀II相连，旋风分离器II得到的固体物料通过分料器控制进入射流管II或流动控制阀II；分料器的控制通过控制射流管II射流介质的气量和流动控制阀II的松动风气量实现；流动控制阀II的下端与两段式空气反应器密相段相连，两段式空气反应器密相段顶部与两段式空气反应器快速提升段相连组成两段式空气反应器，两段式空气反应器快速提升段顶端与旋风分离器I相连，旋风分离器I底部连接料腿，气化反应器通过返料阀与料腿连接，旋风分离器I得到的固体物料依次通过料腿、返料阀进入气化反应器的下部，与从流动控制阀I流入的固体物料相混合；固体排渣口竖直穿过气体分布室I和气体分布板I，用于将固体渣排出，急冷换热器位于气液分离器外部，使进入气液分离器的气相产物产生气液两相并实现分离。