第1代为双床固载体循环反应系统,该系统由气化单元,提升燃烧单元和气固分离单元组成。气化单元为气固并流移动床,提升燃烧单元为快速流化床,利用气化半焦的燃烧加热循环固载体。
图1 0.3 kg/h双床固载体循环反应系统(2006-2012)
第2代为三床固载体循环逆流/径向移动床反应系统,该系统由热解单元、重整单元、提升燃烧单元和气固分离单元组成。热解单元为移动床反应器,重整单元为逆流(后改为径向错流)移动床反应器,热解单元和重整单元串联。相对与第1代反应系统,该系统将热解反应与热解气态产物的重整反应分离在两个反应器空间进行,优化了反应条件。
图2 0.3 kg/h三床固载体反应系统(逆流/径向移动床,2012-2015)
第3代为固载体双循环反应系统,该系统由燃料反应单元、重整单元、提升燃烧单元和气固分离单元组成。燃料单元为流化床反应器,重整单元为径向错流移动床反应器。相比与第2代反应系统,该系统将燃料单元和重整单元并联形成双循环,便于分别优化和调控。
图3 0.5 kg/h固载体双循环气化反应系统(2012-2016)
第4代解耦固载体双循环反应系统主要由燃料反应单元、提质单元、提升燃烧单元和循环固载体颗粒分级单元构成,其中燃料反应单元可采用移动床反应器或流化床反应器两种模式;提质单元可采用径向移动床反应器或逆流移动床反应器两种模式;提升燃烧单元采用快速流化床反应器;循环床料颗粒分级单元采用气流沉降结合旋风分离方式;提质单元反应器兼作为移动颗粒层除尘器。与第3代相比,该系统以颗粒分级单元为纽带,实现不同粒径(或密度)和功能固载体颗粒的定向分配和双循环。
图4 0.5 kg/h解耦固载体双循环反应系统(2014-今)