[发明专利]一种实现多产品输出的生物质-太阳能热化学利用系统

摘要

本发明公开了一种实现多产品输出的生物质‑太阳能热化学利用系统，包括槽式中温太阳能热解吸收反应器、焦炭分离器、余热回收器、焦油冷凝净化器、高温太阳能流化床气化反应器、储油罐、旋风分离器、定日镜场和双曲面反射镜。利用本发明，按照“温度对口”的原则利用高温聚光太阳能依次独立地驱动生物质进行热解和气化反应，充分利用抛物槽式等线聚焦太阳能集热装置获取的450℃以下的中温热能用以驱动生物质进行热解反应，反应生成的残炭和焦油等再利用高温太阳能聚光集热装置产生的800℃以上的高温热能进行气化，优化了系统的聚光集热过程，提高了生物质的气化效率，并降低了气化合成气中的焦油含量。

主权项

一种实现多产品输出的生物质‑太阳能热化学利用系统，其特征在于，该系统包括槽式中温太阳能热解吸收反应器(1)、焦炭分离器(2)、余热回收器(3)、焦油冷凝净化器(4)、高温太阳能流化床气化反应器(5)、储油罐(6)、旋风分离器(7)、定日镜场(8)和双曲面反射镜(9)，其中：经过干燥预热后的生物质(a)送入槽式中温太阳能热解吸收反应器(1)中，利用槽式中温太阳能热解吸收反应器(1)聚焦获得450℃以下的中温太阳能，驱动槽式中温太阳能热解吸收反应器(1)中的生物质(a)发生热解反应，生成的反应产物(b)中含有焦炭(d)、焦油(e)和烷烃类气体(f)；反应产物(b)送入焦炭分离器(2)中，分离出的固态焦炭(d)直接送入高温太阳能流化床气化反应器(5)，分离出的油气混合物(c)送入余热回收器(3)回收显热并降低气体产物的温度，经降温的油气混合物(c)进入焦油冷凝净化器(4)进行处理，得到液态的焦油(e)和烷烃类气体(f)，液态的焦油(e)送至储油罐(6)中储存，烷烃类气体(f)被送至高温太阳能流化床气化反应器(5)中；在余热回收器(3)中，利用油气混合物(c)释放出的显热来加热水(j)，将水(j)转变为水蒸气(j’)；一部分水蒸气(j’)作为推动气流送至槽式中温太阳能热解吸收反应器(1)中以保证生物质在反应器内的顺畅流动，另一部分水蒸气(j’)与由焦油冷凝净化器(4)分离出的烷烃类气体(f)一同送至高温太阳能流化床气化反应器(5)中；高温太阳能流化床气化反应器(5)生成的粗气化合成气(g)被送至旋风分离器(7)中，分离出灰分(i)，并引出一部分纯净的气化合成气(h)从高温太阳能流化床气化反应器(5)的底部送入高温太阳能流化床气化反应器(5)，促使反应物在高温太阳能流化床气化反应器(5)内形成流化态。