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申请/专利权人：大连理工大学;安吉龙缘生物科技有限公司

摘要：一种竹子热解耦合化学链气化双循环油气联产的方法，先将竹子进行热解，收集得到的竹焦油和热解气，并将竹炭进行化学链气化得到富CO合成气，再把气化后的还原态载氧体用于制氢，得到的产物通入热解器催化热解，完成主要循环。同时热解所得的热解气用于分离热解所得的竹炭及铁钙氧化物，将竹炭提升至化学链气化反应器中，其也被载氧体转化生成富CO的合成气，从而实现第二套循环。铁酸二钙及其产物在整个反应循环中实现了传质传热、选择性氧化、制氢以及催化热解，热解气在循环中实现了分离产物、传递产物以及提高气化效果，竹子热解耦合化学链气化实现了竹材资源的梯级利用，具有清洁环保、低能耗、产物多样化等诸多优势，具有工业应用的前景。

主权项：1.一种竹子热解耦合化学链气化双循环油气联产的方法，其特征在于，该方法包括竹子的热解反应器，竹炭的化学链气化反应器，铁与蒸汽的化学链制氢反应器，竹炭及还原态载氧体的气流脉冲分离器，载氧体的空气反应器，原料的干燥器以及对产物进行分离处理的冷凝器；1竹子在破碎筛分装置中破碎并筛选至所需的粒径后，进入干燥器除去自由水后，与来自化学链制氢反应器的700-900℃的钙铁氧化物充分混合发生催化热解反应，热解反应的温度为400-550℃，压力为0.1-0.4MPa；其中，钙铁氧化物包括Ca2Fe2O5、Fe3O4和CaO，钙铁总摩尔比为1:1；在热解反应器中主要发生如下反应：竹子→竹炭+油气；CaO+H2O→CaOH2；CaOH2+CO2→CaCO3+H2O；热解得到的固体产物包括竹炭、碳酸钙和钙铁氧化物的混合物，油气进入冷凝器后得到热解气和液相产物，液相产物经过分离得到竹焦油和少量废水；热解气作为气流脉冲分离器的流化介质，用于分离热解所得的固体产物竹炭、碳酸钙和钙铁氧化物，利用密度不同，将竹炭提升至化学链气化反应器中，碳酸钙和钙铁氧化物带入空气反应器中；同时20%-30%的热解气也被带入到化学链气化反应器中参与气化反应，剩余的70%-80%的热解气通入空气反应器中燃烧供热；2热解得到的竹炭以及热解气进入化学链气化反应器，竹炭与刚经过空气煅烧载氧的以Ca2Fe2O5为主的载氧体按1:6-1:10质量比混合，使化学链气化反应器达到气化所需的温度800-1000℃，压力为0.1-0.4MPa，主要发生如下反应：竹炭与Ca2Fe2O5的反应：3C+Ca2Fe2O5→2CaO+2Fe+3CO；甲烷重整反应：Ca2Fe2O5+3CH4→2CaO+2Fe+3CO+6H2；竹炭与二氧化碳反应：C+CO2→2CO；化学链气化反应器生成的固体产物CaO和Fe进入化学链制氢反应器，温度为700-900℃，其中高温的Fe遇到蒸汽发生器产生的蒸汽反应生成氢气与四氧化三铁；氧化钙在高温中不会吸水生成氢氧化钙，维持原态；主要发生的反应如下：3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2；3未被气流脉冲分离器提升的固体产物碳酸钙和钙铁氧化物进入空气反应器高温煅烧载氧，通过高温煅烧使得碳酸钙分解得到氧化钙，四氧化三铁被氧化生成氧化铁，氧化钙和氧化铁以摩尔比2：1煅烧反应生成铁酸二钙Ca2Fe2O5，并且放出大量热；空气反应器的温度为1100℃，压力为常压，完成载氧后的载氧体进入化学链气化反应器，完成下一循环；主要发生的反应如下：碳酸钙高温分解CaCO3→CaO+CO2；四氧化三铁被氧气氧化4Fe3O4+O2→6Fe2O3；氧化钙与氧化铁反应2CaO+Fe2O3→Ca2Fe2O5。

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