[发明专利]一种集成化学链燃烧与CO2捕集的方法和装置

权利要求书

1.一种集成化学链燃烧与CO₂捕集的方法，该方法的具体流程如下：

煤经螺旋给料器（1-5）输送进入气化反应器（1-8），所述气化反应器（1-8）的温度控制在1000～1200℃，分别从气化反应器（1-8）底部的水蒸气进口（B）和第一O₂进口（C）通入水蒸气和氧气，所述水蒸气的温度为400～500℃，气化反应器（1-8）处于鼓泡流态化，气化反应产生主要成分为CO和H₂的水煤气；所述水煤气经布风板（1-7）进入化学链燃烧的燃料反应器（1-6）内，燃料反应器（1-6）的顶部设有出气口（H），从出气口（H）一次性加入NiO，燃料反应器（1-6）处于鼓泡流态化，燃料反应器（1-6）的温度控制在900～950℃，NiO被CO和H₂还原为Ni，CO转化为CO₂，H2转化为水蒸气，CO₂和水蒸气从燃料反应器（1-6）上部的出气口（H）逸出，冷凝出水蒸气后得到纯净的CO₂；Ni经第一返料器（1-4）进入空气返料器（1-1）中，空气反应器（1-1）的温度控制在950～1000℃，从空气反应器（1-1）底部的空气进口（A）通入空气，Ni在空气中被氧化生成NiO，空气转变为贫氧空气，反应放出大量的热量，气固两相产物经第一旋风分离器（1-2）分离，贫氧空气从第一旋风分离器（1-2）上部的贫氧空气出口（I）排出，NiO经第二返料器（1-3）返回燃料反应器（1-6）内，实现载氧体NiO/Ni的循环利用；

气化反应器（1-8）内未完全气化的固体以焦炭的形式存在，焦炭经第三返料器（1-9）进入煅烧反应器（2-1）内，所述煅烧反应器（2-1）温度控制在900～1000℃，将CaCO₃加入煅烧反应器（2-1），同时从煅烧反应器（2-1）底部的第二O₂进口（D）通入O₂，焦炭与O₂反应生成CO₂，放出大量的热，CaCO₃受热分解为CaO和CO₂，气固两相产物经第二旋风分离器（2-3）分离后，CO₂从第二旋风分离器（2-3）顶部的CO₂出口（G）排出，CaO从第二旋风分离器（2-3）的底部排出，并经第四返料器（2-2）进入碳酸化反应器（2-6）；所述碳酸化反应器（2-6）温度控制在650～700℃，从碳酸化反应器（2-6）底部的烟气进口（E）通入CO₂体积分数为10～15%的烟气，CaO吸收烟气中的CO₂产生CaCO₃，气固两相经第三旋风分离器（2-4）分离后，不含CO₂的烟气从第三旋风分离器（2-4）上部的烟气出口（F）逸出，实现CO₂的捕集，生成的CaCO₃经第五返料器（2-5）返回到煅烧反应器（2-1）内，实现CaO/CaCO₃的循环。

2.根据权利要求1所述的集成化学链燃烧与CO₂捕集的方法，其特征在于，所述燃料反应器（1-6）和空气反应器（1-1）内放置有载氧体NiO和Ni，所述煅烧反应器（2-1）和碳酸化反应器（2-6）内放置有CaCO₃和CaO。