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一种 生物质 微波 热解 气化制 合成气的方法

阅读：1017发布：2020-09-25

专利汇可以提供一种生物质微波热解气化制合成气的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种生物质微波热解气化制合成气的方法，包括如下内容：送入料仓的生物质原料和催化剂进入微波热解反应器依次经过预热区、热解区、气化区和重整区，进行脱水、裂解、气化和重整反应，经过重整后的产物经气固分离，其中气体以及其中携带的少量焦油和焦炭在气体提升管内再次发生裂解反应，合成气由出口释放，气固分离得到的焦炭和灰分排出反应器。该方法生物质气化率高，碳转化率高，得到合成气产品品质高，能够满足合成液体燃料的要求，具有良好应用前景。，下面是一种生物质微波热解气化制合成气的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种生物质微波热解气化制合成气的方法，其特征在于包括如下内容：（1）送入料仓的生物质原料和催化剂进入微波热解反应器的预热区，进行脱水及活化处理；（2）活化后的物料进入微波热解反应器的热解区进行催化热裂解反应，得到气、液、固混合物；其中气相、液相为热解挥发性产物，固相为半焦；（3）气、液、固混合物进入到微波热解反应器的气化区，在水蒸气的作用下气化，部分固体发生气化反应，部分焦油发生裂解反应；（4）步骤（3）中的产物进入微波热解反应器的重整区，在焦炭/水蒸气的联合作用下进行重整反应；（5）经过重整后的气体、少量催化剂、大部分焦炭和灰分进入旋风分离器进行气固分离，其余大部分催化剂由排渣器排出；（6）步骤（5）中气固分离得到的气体以及其中携带的少量焦油和焦炭在气体提升管内再次发生裂解反应，从气体提升管放出的气体与料仓内新鲜生物质热交换和吸附作用后得到高品质的合成气产品，并通过气体出口释放，气固分离得到的焦炭和灰分排出反应器。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的生物质原料和催化剂通过重力作用自由下落至预热区，预热区的处理温度120~260℃，处理时间1~10分钟，功率密度
5 5 3
0.1×10~2×10W/m，进料速率0.1~1.0kg/h。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的生物质原料为含有木质纤维素的生物质，选自玉米秸秆、稻壳、麦秆、木块、树叶或树枝中的一种或几种；原料最大方向尺寸不超过20mm。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的催化剂由微波吸收剂和金属氧化物两部分组成，微波吸收剂作为载体，金属氧化物作为活性组分，其中金属氧化物占催化剂质量的10%~30%；微波吸收剂选自活性炭、生物焦、石墨、碳化硅或四氧化三铁中一种或几种；金属氧化物是具有碱性的金属氧化物，选自氧化镍、氧化镁、氧化钾、氧化钛、氧化锆、氧化镧、氧化硒或氧化钙中的一种或几种组合。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的催化剂中的金属氧化物选自氧化镍、氧化镁和氧化镧中的一种或几种组合。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的催化剂与生物质原料投料质量比为1:1~1:9。
7.按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的催化剂采用均匀共沉淀方法制备，具体过程如下：将金属盐溶液与微波吸收剂粉末混合均匀，然后将过量的尿素溶液通过滴加方式进行混合反应，反应体系恒温在60-90℃，反应完全后，离心分离，并将沉淀过滤，用去离子水洗涤至中性，沉淀在60~150℃干燥4~12小时，然后在800~1000℃灼烧
6~20小时，自然降温后挤出成条，尺寸为φ6~20mm×6~20mm，干燥备用。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的热解区温度为
5 5 3
260~600℃，反应时间5~10分钟，功率密度2×10~6×10W/m。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的催化裂解产物中，以质量百分比计，半焦占10%~30%，热解挥发分占70%~90%。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的气化区的温度
5 5 3 3
600~800℃，处理时间5~10分钟，功率密度4×10~8×10W/m，水蒸气流量0.1~0.5m/h。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）所述的重整区的温度
5 5 3
800~1200℃，反应时间2~10分钟，功率密度6×10~10×10W/m。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（5）所述的气固分离通过炉篦的分隔作用进行气体产物与生物焦、微波催化剂以及灰分的粗分离，炉篦的筛分范围为
2~6mm×2~6mm。
13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（6）所述的气体提升管贯穿料仓、微波反应器和旋风分离器，气体提升管从微波反应器进入料仓时单管变为“Y”型双管，Y型双管的夹角为15~165°。

说明书全文

一种生物质 微波 热解 气化制 合成气的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种生物质微波热解气化制合成气的方法。

背景技术

[0002] 在生物质能源众多利用技术中，生物质气化技术由于原料要求低、气化产物利用率高且污染少，所得气体产品可直接作为燃料，也可用作化工原料，是生物质能利用技术的主要方法之一。目前生物质气化技术按照采用的气化介质分为空气气化、富氧气化、空气-水蒸气气化和水蒸气气化四种方法，使用的反应器包括固定床（上吸式和下吸式）、鼓泡床、流化床、外/内循环流化床、喷动床、气流床等。相比于煤气化，生物质气化技术尚有一些核心技术没有解决：首先是气化产物H/C摩尔比偏低（H2/CO<1.5），还达不到合成气的3
要求；其次气化效率偏低，而且大量气化介质的使用，燃气被稀释，热值降低（<10MJ/m）；再次，缺乏适宜的焦油脱除方法，虽然在气化过程中通入空气/氧气等氧化介质发生燃烧反应虽然能解决焦油脱除的问题，但焦油更多被转化成CO2，实际上碳有效转化率降低。究其原因，这种传统的由外向内的热传导作用机制导致了热解反应的不可控。一般认为，较大颗粒（毫米级）的热解反应不由可控的化学效应主导，而是以热的传导使生物质发生多次裂解，而生物质组成的差异性更是加剧了热解反应产物组成复杂多变。

[0003] 微波加热是一种截然不同的方式，它不需要外部热源，也不是由表及里的热传导，而是向被加热物料内部辐射微波电磁场，推动其偶极子运动，使其相互碰撞、摩擦而生热。微波加热是在不同深度同时产生热，这种“体加热”，不仅使加热更快速，而且更均匀，大大改善了加热的质量。与传统的热裂解相比，微波裂解产生的气体组成具有独特的优势，可以概括为以下几点：1)产气为富氢气体；2)生成的产品中H2/CO的比例较高；3)气体组分中稠环烃的含量很少；4)低灰分。

[0004] CN201210401809.6公开了一种微波场下生物质与焦炭热解气化的方法，热解气化率大于80%，气体产物中氢气含量可达到70%，但使用简单的水冷系统并没不能完全脱除焦油，而且以氯化锌作为催化剂存在回收循环使用的问题。

[0005] CN201110148095.8公开了一种微波气流床两段式生物质气化工艺，先利用微波炭化生物质，然后将热解气和炭化生物质送入气流床气化，降低了合成气中焦油的含量，提高了气化效率和碳的转化率。CN201110449413.4公开了一种微波等离子生物质气化工艺，合成气含量高达85%，且合成气中无焦油、酚类物质。但上述两种方法采用的气流床温度高达1100℃，最高接近2000℃，不仅能耗较高，而且设备要求较高。

[0006] CN201010246886.X公开了一种生物质气化制取低焦油含量可燃气的方法，生物质经过流化床气化得到气体产物和生物焦，然后生物焦进入微波场加热活化，气体产物再通3 3
过经过处理的生物质焦层，催化裂解其中的焦油，气体中焦油含量从17.3g/m降低8mg/m 。
但该法使用流化床气化，气体流速较快，通过炭层容易携带大量颗粒物，需要后续的脱灰除杂处理。

发明内容

[0007] 针对现有技术不足，本发明提供了一种生物质微波热解气化制合成气的方法，该方法生物质气化率高，碳转化率高，得到合成气产品品质高，能够满足合成液体燃料的要求，具有良好应用前景。

[0008] 本发明的生物质微波热解气化制合成气的方法，包括如下内容：（1）送入料仓的生物质原料和催化剂进入微波热解反应器的预热区，进行脱水及活化处理；
（2）活化后的物料进入微波热解反应器的热解区进行催化热裂解反应，得到气、液、固混合物；其中气相、液相为热解挥发性产物，固相为半焦；
（3）气、液、固混合物进入到微波热解反应器的气化区，在水蒸气的作用下气化，部分固体（半焦）发生气化反应，部分焦油发生裂解反应；
（4）步骤（3）中的产物进入微波热解反应器的重整区，在焦炭/水蒸气的联合作用下进行重整反应；
（5）经过重整后的气体、少量催化剂、大部分焦炭和灰分进入旋风分离器进行气固分离，其余大部分催化剂由排渣器排出；
（6）步骤（5）中气固分离得到的气体以及其中携带的少量焦油和焦炭在提升管内再次发生裂解反应，从气体提升管放出的气体与料仓内新鲜生物质热交换和吸附作用后得到高品质的合成气产品，并通过气体出口释放，气固分离得到的焦炭和灰分排出反应器。

[0009] 步骤（1）所述的生物质原料和催化剂通过重力作用自由下落至预热区，预热区5 5 3
的处理温度120~260℃，处理时间1~10分钟，功率密度0.1×10~2×10W/m，进料速率
0.1~1.0kg/h。在预热区生物质主要发生脱水和活化作用。根据生物质物料特性对微波吸收的影响，水分子有利于提高生物质的升温速率，但过多的水含量会消耗过的的微波能，通过预热生物质一方面脱除生物质过多的水分，另一方面也会使生物质局部发生脱水反应，改变生物质结构，起到活化生物质的作用。另外，预热区生成的水蒸气也可参与到热解区、气化区和重整区内的裂解、氧化、还原以及重整等反应，发挥类似气化气的作用，减少外源性水蒸气用量。

[0010] 步骤（1）所述的生物质原料为玉米秸秆、稻壳、麦秆、木块、树叶或树枝等任何含有木质纤维素的生物质；原料形状可以是包括片材、圆形、圆柱、锥形、长方体等任何形状的生物质，原料最大方向尺寸不超过20mm，优选5~10mm。

[0011] 步骤（1）所述的催化剂由微波吸收剂和金属氧化物两部分组成，微波吸收剂作为载体，金属氧化物作为活性组分，其中金属氧化物占催化剂质量的10%~30%。微波吸收剂包括活性炭、生物焦、石墨、碳化硅、四氧化三铁等，优选碳化硅；金属氧化物是具有碱性的金属氧化物，包括氧化镍、氧化镁、氧化钾、氧化钛、氧化锆、氧化镧、氧化硒或氧化钙等中的一种或几种组合，优选氧化镍、氧化镁和氧化镧中的一种或几种组合。上述催化剂与生物质原料投料比为1:1~1:9。

[0012] 步骤（1）所述的催化剂采用均匀共沉淀方法制备，具体过程如下：将金属氧盐溶液与微波吸收剂粉末混合均匀，然后将过量的尿素溶液通过滴加方式进行混合反应，同时保持反应体系恒温在60-90℃，反应完全后，离心分离，并将沉淀过滤、用去离子水洗涤至中性，沉淀在60~150℃干燥4~12小时，而后在800~1000℃灼烧6~20小时，自然降温后挤出成条，尺寸为φ6~20mm×6~20mm，干燥备用；其中所述的金属盐溶液为选自金属硝酸盐或氯化物，如硝酸镁、硝酸镍、硝酸镧、硝酸钾、氯化锆、氯化钾、氯化钙等可溶性盐。

[0013] 步骤（2）所述的热解区温度为260~600℃，反应时间5~10分钟，功率密度5 5 3
2×10~6×10W/m，经过预热处理的生物质在热解区充分催化裂解得到大部分热解挥发性产物以及少量半焦，其中半焦占10%~30%，热解挥发分占70%~90%，热解挥发分中包括约
15%~30%可冷凝性组分。

[0014] 步骤（3）所述的气化区的温度600~800℃，处理时间5~10分钟，功率密度5 5 3 3
4×10~8×10W/m，水蒸气流量0.1~0.5m/h，。在气化过程中，从热解过程中形成的半焦能够迅速吸波升温，加速焦油裂解成轻油甚至小分子气体，而在水蒸气的作用下半焦中的挥发性组分能进一步释放出来，同时也能消除微波催化剂表面积炭。经过气化处理后的热解挥发分占80%~90%，其中可冷凝性组分5%~10%，半焦10%~20%。

[0015] 步骤（4）所述的重整反应主要为气体中的CxHy和CO2进行合成气的转化反应，同时通过水煤气变换反应和焦油裂解反应进一步降低固液含量，提高生物炭转化率。所述重整5 5 3
区的温度800~1200℃，反应时间2~10分钟，功率密度6×10~10×10W/m。经过重整处理后的热解挥发分占90~98%，其中可冷凝性组分0.01%~0.1%，半焦2%~10%。

[0016] 步骤（5）所述的气固分离主要通过炉篦的分隔作用进行气体产物与生物焦、微波催化剂以及灰分的粗分离，炉篦的筛分范围为2~6mm×2~6mm，具有较大尺寸的微波催化剂通过排渣器即时排出，为催化剂的重复使用提供条件，而大部分生物焦和灰分等小体积颗粒则通过炉篦进入排灰器，这也会降低气体中携带的较大固体颗粒含量。

[0017] 步骤（6）所述的气体提升管位于反应器内部具有较高的温度，其中底端温度最高可达到1200℃，顶端与料仓连接温度较低，从旋风分离器中引入的气体（含水蒸气）能够进行深度裂解，特别是气体中携带的焦油和生物焦颗粒，生成的高品质合成气产品中H2/CO可3
控制在1.0~3.0之间，焦油含量6~9mg/m，整个过程生物碳的有效转化率达到98%。

[0018] 本发明的生物质微波热解制合成气装置，包括料仓、微波热解反应器、排灰罐、旋风分离器和气体提升管；料仓一侧连接螺旋加料器，另一侧设置气体出口，料仓下部出口通过星型阀门与微波热解反应器顶部连接；微波热解反应器一侧器壁中部设置气体出口，微波热解反应器底部与排灰罐通过炉篦相隔，微波热解反应器底部一侧连接螺旋排渣器；旋风分离器内嵌于排灰罐中，上部与气体提升管进口端相连，底端连接星型阀门；气体提升管居于反应装置的中轴线上，气体提升管出口端与料仓通过气体分布板相隔。

[0019] 本发明中，微波热解反应器在器壁设置一定数量的微波石英窗口，每个窗口对应一个微波发生器，单个微波发生器的功率为500~2000W，根据反应器的容积等情况设置具体5 5 3
的窗口数量，一般设置4~16个，保证反应器内的功率密度在0.1×10~10×10W/m。

[0020] 本发明中，微波热解反应器采用纵向固定床，根据床层温度区间，共分为预热区、热解区、气化区和重整区。预热区的温度120~260℃、热解区的温度260~600℃、气化区的温度600~800℃、重整区的温度800~1200℃。每个区的温度由所对应的微波发生器控制，为了避免因温度控制导致的生物质受热不均甚至存在夹生的问题，本发明中所有微波控温机构皆采用连续功率调节以保证物料全时吸收微波而加热。

[0021] 本发明中，微波热解反应器气体入口，介于热解区和气化区之间，主要通入水蒸气参与联合重整、焦油裂解、半焦转化等反应，而螺旋排渣器设置在微波热解反应器的底部，位于重整区内。螺旋排渣器根据重整区内反应料堆积情况控制排渣速率，在确保物料充分反应的同时，提高整个系统的生物质处理量。

[0022] 本发明中，气体提升管居于反应装置的中轴线上，贯穿料仓、微波反应器和旋风分离器，气体提升管的内径为反应器内径的1/21~1/5，其中气体进口端位于旋风分离器上部，而气体出口端设置在料仓。气体提升管从微波反应器进入料仓时单管变为“Y”型双管，Y型双管的夹角为15~165°，优选30~120°，Y型双管的内径为反应器内径的1/31~1/5。气体提升管下部与炉篦通过轴承相连，为了避免反应系统中颗粒物污染轴承，轴承外部采用焊接方式进行包封，焊接面在气体提升管，包封面与轴承之间使用石墨进行润滑。上述炉篦采用水平旋转的方式进行排渣，通过电动控制旋转频率。

[0023] 本发明中，料仓底部斜面设置气体分布板，垂直向上均匀布孔，气体分布板两侧与气体提升管相连；料仓连接生物质螺旋加料器，通过螺旋推送的方式进料；料仓与气体出口管路相连，保证气体从气体提升管通过气体分布板释放并送入气体出口管路。

[0024] 本发明中，排灰罐中的灰分来源于两个部分，一是通过旋转炉篦的转动将重整区内的灰分直接排出，另外，气体携带入旋风分离器内的部分灰分通过离心沉降从分离器中排出，这两部分灰分通过螺旋排灰器排出。

[0025] 本发明与现有技术相比具有以下优点：1、针对目前生物质微波移动床气化工艺存在的微波负载低，微波反射强的问题，开发了生物质微波固定床气化工艺，增加了微波的负载率，不仅提高了微波加热的利用效率，而且放宽了生物质尺寸要求，有利于降低生物质的预处理功耗。

[0026] 2、生物质的微波固定床气化工艺采用微波适应性催化剂提高了热解气化效率，降低了焦油和半焦等副产物的生成，生物碳的有效转化率明显提高。微波适应性催化剂采用稳定的微波吸收剂作为载体，弱吸收性的金属氧化物及其衍生物作为活性组分，避免活性组分长时间微波作用造成的结构性变化失活，延长催化剂使用寿命。

[0027] 3、针对生物质气化过程中存在的焦油难以脱除的问题，本工艺采用气体提升和吸附两步方法解决，对可能携带焦油的气体先通过气体提升进行深度裂解和重整反应，经过提升处理得到的合成气通过再与生物质的接触和吸附作用进一步脱除可能存在的焦油以及部分固体颗粒物，从而使焦油充分裂解，大大降低焦油含量，而且高温合成气通过热交换预热（干燥）生物质原料，减少合成气的热量携带，也有利于降低后续冷凝能耗。

[0028] 4、根据各反应过程吸放热效应，生物质微波热解气化工艺将生物质的热解、气化和重整等反应过程进行有效集成，提高了整个系统的能源利用效率，降低生物质气化的生产成本，同时采用的气体提升技术和生物质吸附技术能够进一步降低气化过程的焦油含量，提高生物质的碳转化率，为生物质的内部碳循环技术利用提供了有效途径。附图说明

[0029] 图1 生物质微波热解气化反应装置结构示意图。

[0030] 其中，A，料仓；B，微波热解反应器；C，气体提升管；D，排灰罐；E，旋风分离器；A1，螺旋加料器；A2，气体出口；A3，气体分布板；A4，星型阀门；B1，微波发生器；B2，气体进口；B3，螺旋排渣器；D1，炉篦；D2，螺旋排灰器；E1，旋风入口；E2，旋风星型阀门。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图说明和实施例对本发明方案进行详细说明，但本发明不受下述实施例的限制。

[0032] 如图1所示的生物质微波热解气化反应装置，包括料仓A、微波热解反应器B、气体提升管C、排灰罐D、旋风分离器E。料仓A位于装置最上部，一侧连接螺旋加料器A1，另一侧连接气体出口A2，底部斜面设置气体分布板A3，气体分布板两侧与气体提升管C相连，底端通过星型阀门A4与微波热解反应器B相连；微波热解反应器B一侧设有气体进口B2和螺旋排渣器B3，其中气体进口B2位于反应器B中部，螺旋排渣器B3设置在底部一侧，微波热解反应器壁设置一定数量的微波石英窗口供微波发生器加热B1，微波热解反应器B底部与排灰罐D通过炉篦D1相隔；排灰罐D内嵌一旋风分离器E，下部设置螺旋排灰器D2；旋风分离器E上部有入口E1，底端连接星型阀门E2；气体提升管C进口端与旋风分离器E相连，出口端与料仓A通过气体分布板A3相隔。

[0033] 本发明的生物质微波热解制合成气装置的工作过程如下：生物质原料通过螺旋加料器A1送入料仓A内，然后开启星型阀门A4，原料通过重力作用下落到微波热解反应器B，当微波热解反应器充满原料后开启微波发生器B1，通过连续调节各微波发生器的功率来实现预热区、热解区、气化区和重整区的温度精确控制。原料在预热区脱水以及活化后，进行热裂解反应，形成的气液固产物在水蒸气（从气体进口B2通入）的作用下气化，部分固体（半焦）发生气化反应，部分焦油发生裂解反应，此时产物中以气体为主及少量的固体和液体。上述产物在焦炭/水蒸气的联合作用下进行重整反应，主要对气体中的CxHy和CO2进行合成气的转化反应，同时通过水煤气变换反应和焦油裂解反应进一步降低固液含量，提高生物碳转化率。经过重整后的气体与部分焦炭和灰分通过炉篦D1送入排灰罐，其他部分焦炭被螺旋排渣器B3排出反应器。排灰罐内D的气体通过入口E1进入内嵌的旋风分离器E脱除掉大部分的焦炭和灰分后进入气体提升管C，气体携带的少量焦油和焦炭在提升管内再次发生裂解反应，从气体提升管C放出的气体通过气体分布板A3进入料仓A，并与料仓A内新鲜生物质热交换和吸附作用后得到高品质的合成气产品，通过气体出口A2释放。由旋风分离器星型阀门E2排出的焦炭和灰分以及排灰罐内D的焦炭和灰分通过螺旋器D2排出。

[0034] 下面通过实施例进一步说明本发明的效果，其中的百分含量为质量百分含量。

[0035] 实施例中所使用的催化剂的制备按照硝酸镍、硝酸镁和硝酸镧摩尔比1:10:0.1的比例，称取0.8mol的硝酸镍、8mol硝酸镁和0.08mol硝酸镧配制成8L溶液，将混合溶液与2kg碳化硅粉末混合均匀，然后将等体积的尿素溶液（35.52mol）通过滴加方式进行混合并搅拌，同时保持反应体系恒温在90℃。在这个过程中，沉淀物逐渐形成，反应完全后，离心分离，并将沉淀过滤、用去离子水洗涤至中性，沉淀在90℃干燥6h，而后在950℃灼烧20h。自然降温后挤出成条，尺寸为φ6mm×10mm，干燥备用。所得催化剂定义为Ni0.8Mg8La0.08O8.85/SiC，其中金属氧化物含量为
14.4%。
实施例

[0036] 生物质原料与微波催化剂Ni0.8Mg8La0.08O8.85/SiC按照1:1比例通过螺旋加料器A1送入料仓A内，然后开启星型阀门A4，原料通过重力作用下落到微波热解反应器B，先将微波热解反应器充满原料后开启微波发生器B1，设置预热区、热解区、气化区和重整区的温度5 3 5 3
分别为160℃、550℃、700℃和1000℃，对应的微波功率分别为1×10 W/m、4×10 W/m、
5 3 5 3
6×10 W/m、8×10 W/m。当反应器达到设置温度后，调整进料速率0.5kg/h，首先原料在预热区处理5min进行脱水和活化，然后进入热解区反应5min，形成的气液固产物中半焦为
15%，热解挥发分为85%，热解挥发分中包括约20%可冷凝性组分。接着气液固产物以及微
3
波催化剂在气化区开始气化，同时控制水蒸气（从气体进口B2通入）流量0.3m/h，在水蒸气作用下部分固体（半焦）发生气化反应，部分焦油发生裂解反应，此时产物中热解挥发分为
90%，其中可冷凝性组分5%，而半焦10%，气化过程持续5min。将上述产物、微波催化剂以及水蒸气送入重整区进行重整反应，处理2min，重点对气体中的CxHy和CO2进行合成气的转化反应，同时通过水煤气变换反应和焦油裂解反应进一步降低固液含量，提高生物碳转化率。
经过重整处理后的热解挥发分占95%，其中可冷凝性组分0.04%，而半焦5%。重整气体与部分焦炭、灰分以及少量微波催化剂通过炉篦D1送入排灰罐，而大部分的微波催化剂以及少量焦炭被螺旋排渣器B3排出反应器且可重复使用。排灰罐内D的气体通过入口E1进入内嵌的旋风分离器E脱除掉大部分的焦炭和灰分后进入气体提升管C，气体提升管的内径为反应器内径的1/13，气体携带的少量焦油和焦炭在提升管内再次发生裂解反应，气体提升管从微波反应器进入料仓时单管变为“Y”型双管，Y型双管的夹角为80，Y型双管的内径为反应器内径的1/21，从Y型双管放出的气体通过气体分布板A3进入料仓A，并与料仓A内新鲜生物质热交换和吸附作用后得到高品质的合成气产品，其中H2/CO为1.9，而焦油含量
3
为0.0008%（约8mg/m），整个过程生物碳的有效转化率达到98%，并通过气体出口A2释放。
由旋风分离器星型阀门E2排出的焦炭和灰分以及排灰罐内D的焦炭和灰分通过螺旋器D2排出。

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