構簡單可靠，即使在反應器多次啟動和停止之后。
[0030]定位件4可以用于保持上升管2和下降管3的相互位置，即使在運行的情況下。定位件4可以定位在反應器的長度方向的多個位置上，以提供足夠的支撐。在另一個實施方式中，間隔件4連接于上升管2或下降管3的其中之一上，以允許兩者能夠相互運動。
[0031]定位件4可以由薄的材料制成，從而在下降管3和上升管2之間的空間內減少阻礙。另外，薄的材料不太會引起材料堆積(build up)在其周圍，有效防止下降通道堵塞。即使定位件4的其中一個丟失，其他剩余的定位件4將足以支持其功能，直到損壞的定位件4被替換(例如，在維修或間隔檢查期間)。
[0032]在一種實施方式中，上升管2的外徑Cl1大約為85cm，下降管3的內徑為大約100cm，導致二者相差15cm(或換言之，存在圍繞上升管2的徑向7.5cm的空間)。更一般來說，Cl2-Cl1之差為至少2.5cm已然為下降通道提供足夠大的容量，以使材料獲得向下大約0.lm/s的足夠高的速度。至少1cm的差距，或如上所述的15cm將進一步增大此容量，即使在可運行的條件下。
[0033]換言之，上升管2的外徑屯與下降管3的內徑(12之比大于0.75。已知的是以上探討的現有技術文件EP-A-0844021中公開的反應器的實施方式中，此比例為0.727 (Ilcm的下降管3內是8cm的上升管2)。上面描述的實施方式中，此比例大于0.8，即等于0.838。再者，當特別地應用在生物質的氣化過程時，包括待燃燒的剩余材料的沙子利用下降通道返回至流化床7，這些尺寸允許適當和可靠的操作。具有待燃燒物料的沙子在重力的作用下從下降通道向下進入流化床7。
[0034]在圖1所示的實施方式中，下降管3的頂部具有延伸部6，該延伸部6在反應器頂壁5的分離件5a的上方延伸預定距離1-此處優點在于，在使用期間，流化床7內使用的沙物料將保持在分離件5a與延伸部6之間，以形成隔離層。這將使在該位置的反應器部件更好的耐高溫變化和沖擊，即在啟動時，物料從上升通道(在800-900°C熱解溫度下)沖擊分離件5a(燃燒空間接近大約500°C )。
[0035]延伸部6為下降管3的管狀的簡單延伸(即，圓柱體)，在另一種實施方式中，延伸部6朝向反應器I的頂部變寬(例如，圖1中所示的實施方式，沿分離件5a的表面跟隨預定長度)。
[0036]上升管2甚至進一步延伸至分離件5a之上，圖1的實施方式中標示為I2長度。
[0037]在基部13的上方，操作時存在流化床7，該流化床利用流化系統9進行流化。流化系統9設置在反應器I的基部13的下方，并且可包括位于基部13內的管和通道，以允許反應器I的底部內(基部13的上方且由下部殼體11包圍)的流化床7進行流化。這些管和通道確保流化床7在操作時保持位于下降管3的下部的外部區域(在操作時，下降管3中沒有流化物料)。
[0038]另外，下部殼體11設有煙氣出口 15，以允許反應器I的流化床7部產生的煙氣向外流出。在另一種實施方式中，煙氣出口 15安裝有壓力控制件18，其有效允許在反應器I的熱解部與燃燒部之間形成壓力差。通過壓力控制件18控制的壓力差范圍相對較小(大約1mbar的量級)，但仍然允許在反應器I中有效地實施控制溫度。這過程的完成通過壓力控制導致氣體從反應器的熱解部通過下降通道泄漏至燃燒部。
[0039]下部殼體11也設有附加的可關閉的出口 17，其可以用于控制流化床7的水平和選區(constituency)。
[0040]因此反應器I中的過程包括熱解，在運行期間熱解發生在上升管2中。熱解過程的殘留物通過反應器頂壁5和下降管3輸送至流化床7中，在流化床7中進一步發生燃燒。從此過程產生的能量用于為熱解過程加熱上升管2。
[0041]圖2所示的實施方式的截面圖提供一種具有大容量的反應器。平行于下降管3設有兩個輔助下降管3a。在實施方式中顯示，輔助下降管具有內徑(13且設置為以徑向距離間隔反應器I的縱軸。從上升管2的頂端離開的額外物料能夠因此被輸送至流化床7。清楚的是，可以僅用一個或多于兩個輔助下降管3a，下降管3a的數量和內徑(13適應于為特定應用所需的特定容量增加量。
[0042]輔助下降管3a可以在其頂部設有延伸件6a(即分離件5a的上方)，例如，以漏斗形或圓柱體的形式延伸。這將防止從待返回的物料中的沙子圍繞輔助下降管3a的邊緣堆積，以有效防止由于沙子的熔化或附著可能影響相關的輔助下降管3a的容量。
[0043]以上結合附圖所示的多個典型實施方式描述了本發明的實施方式。一些部分或部件的修改和可選擇性實現方式是可能的，并且均包括在附加的權利要求中限定的保護范圍內。
【主權項】
1.用于從燃料中生產氣體產物的反應器，該反應器包括 殼體(11、12、13)，該殼體(11、12、13)具有燃燒部，該燃燒部在運行時容納流化床(7)； 上升管(2)，該上升管(2)沿所述反應器(I)的長度方向延伸； 下降管(3)，該下降管(3)圍繞所述上升管(2)同軸設置并延伸至所述流化床(7)內；以及 一個或多個進給通道(8)，該進給通道(8)用于向所述上升管(2)提供燃料， 所述上升管(2)在所述殼體(11、12、13)的底部(13)連接于所述反應器(I)的所述殼體(11、12、13)，并且一個或多個所述進給通道(8)上方的所述上升管(2)的一部分能夠相對于所述下降管(3)在所述反應器(I)的長度方向上移動。
2.根據權利要求1所述的反應器，其中，一個或多個進給通道(8)基本垂直于所述反應器(I)的所述長度方向定向。
3.根據權利要求1或2所述的反應器，其中，所述上升管(2)包括為一個或多個所述進給通道(8)中的每一個設置的進給口(2a)，所述進給口(2a)設置為允許所述上升管(2)相對于一個或多個所述進給通道(8)，沿所述上升管(2)的長度方向相對移動。
4.根據權利要求1、2或3所述的反應器，其中，所述上升管(2)延伸至所述反應器(I)的所述殼體(11、12、13)的所述底部(13)的下方，并且所述反應器包括設置在所述上升管(2)的封閉底端的清灰裝置(14)。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的反應器，其中，所述上升管(2)的外徑(Cl1)與所述下降管(3)的內徑(d2)之差至少為2.5cm，例如至少5cm，例如7.5cm。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的反應器，其中，所述上升管(2)的外徑(Cl1)與所述下降管(3)的內徑(d2)之比大于0.75。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的反應器，其中，所述反應器(I)還包括設置在所述上升管(2)與所述下降管(3)之間的間隔件(4)。
8.根據權利要求7所述的反應器，其中，所述間隔件(4)由薄的材料制成。
9.根據權利要求1至8中任意一項所述的反應器，其中，所述下降管(3)連接于遠離所述流化床(7)的分離件(5a)。
10.根據權利要求9所述的反應器，其中，所述下降管(3)設有延伸部(6)，該延伸部(6)延伸至所述分離件(5a)的上方。
11.根據權利要求1至10中任意一項所述的反應器，其中，所述反應器(I)還包括一個或更多個第二下降管(3a)，該第二下降管(3a)平行于所述下降管(3)設置。
12.根據權利要求11所述的反應器，其中，所述第二下降管(3a)設有位于所述分離件(5a)的上方的延伸件(6a)。
13.根據權利要求1至12中任意一項所述的反應器，其中，所述反應器(I)還包括煙氣出口(15)以及位于所述煙氣出口(15)內的壓力控制件(18)。
14.一種根據權利要求1至13中任意一項所述的反應器的用于生物質氣化的使用。
【專利摘要】用于從燃料中生產氣體產物的反應器，包括殼體(11、12、13)，該殼體具有在運行時容納流化床(7)的燃燒部；上升管(2)，該上升管沿反應器(1)的長度方向延伸；以及下降管(3)，該下降管圍繞上升管(2)同軸設置并延伸至流化床(7)內。一個或多個進給管(8)用于向上升管(2)提供燃料。所述上升管(2)在所述殼體(11、12、13)的底部(13)連接于所述反應器(1)的所述殼體(11、12、13)，并且一個或多個所述進給通道(8)上方的所述上升管(2)的一部分能夠相對于所述下降管(3)在所述反應器(1)的長度方向上移動。
【IPC分類】B01J8-26, C10J3-48, B01J8-18, C10J3-46, C10J3-72, B01J8-08
【公開號】CN104854221
【申請號】CN201380057476
【發明人】R·W·R·茲瓦特, C·M·凡·德·梅赫德恩, A·凡·德·德里夫特
【申請人】荷蘭能源建設基金中心
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2013年10月30日
【公告號】EP2914700A1, WO2014070001A1