[发明专利]一种基于槽‑塔结合聚光方式的太阳能气化系统

摘要

本发明公开了一种基于槽‑塔结合聚光方式的太阳能气化系统，包括中温槽式太阳能热解吸收反应器、高温回转式太阳能气化反应器、旋风分离器、余热回收器、气体净化装置、定日镜场和双曲面反射镜。该系统采用了不同类型的太阳能聚光装置及反应器依次独立完成固体燃料的热解和气化反应，首先利用中温槽式太阳能热解吸收反应器实现固体燃料的热解反应获得焦油和焦炭，进而使用定日镜场和双曲面反射镜获取高聚光比太阳能，并利用高温回转式太阳能气化反应器完成焦油裂解和焦炭气化等反应。利用本发明，实现了生物质的高效气化，并降低了聚光气化过程的不可逆损失，减少了气化合成气中的焦油含量。

主权项

一种基于槽‑塔结合聚光方式的太阳能气化系统，其特征在于，该系统包括中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)、高温回转式太阳能气化反应器(2)、旋风分离器(3)、余热回收器(4)、气体净化装置(5)、定日镜场(6)和双曲面反射镜(7)，其中：固体碳氢燃料(a)被送至中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)，温度为450℃以下的中温太阳能驱动该中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)内的固体碳氢燃料(a)进行热解反应，产生含有焦油、焦炭和烷烃气体的混合产物(b)，该混合产物(b)被送入高温回转式太阳能气化反应器(2)；所述高温回转式太阳能气化反应器(2)为回转式气化反应装置，其顶部具有入射光线孔，高温聚光太阳能透过该入射光线孔进入该高温回转式太阳能气化反应器(2)的内部，加热反应物，借助该高温回转式太阳能气化反应器(2)的回转式运动，改善气化反应动力学特性；在高温回转式太阳能气化反应器(2)中，利用定日镜场(6)和双曲面反射镜(7)获取高温聚光太阳能加热混合产物(b)，并驱动混合产物(b)中的焦油和焦炭分别发生裂解和气化反应，产生富含H2和CO的高温粗合成气(c)，该高温粗合成气(c)被送至旋风分离器(3)中，借助离心力分离出灰分(f)后得到的高温合成气(c’)被送至余热回收器(4)；在余热回收器(4)中，利用高温合成气(c’)中的显热将水(e)加热至高温水蒸气(e’)，高温水蒸气(e’)被送至高温回转式太阳能气化反应器(2)中作为气化剂参与气化反应；降温后的高温合成气(c’)被送至气体净化装置(5)进行深度净化处理；其中，所述中温槽式太阳能热解吸收反应器(1)用于聚焦获得450℃以下的中温太阳能，并完成固体碳氢燃料的热解反应。