VARIOUS METHODS AND APPARATUSES FOR AN ULTRA-HIGH HEAT FLUX CHEMICAL REACTOR

Various processes and apparatus are discussed for an ultra-high heat flux chemical reactor. A thermal receiver and the reactor tubes are aligned to 1 ) absorb and re-emit radiant energy, 2) highly reflect radiant energy, and 3) any combination of these, to maintain an operational temperature of the enclosed ultra-high heat flux chemical reactor. Particles of biomass are gasified in the presence of a steam carrier gas and methane in a simultaneous steam reformation and steam biomass gasification reaction to produce reaction products that include hydrogen and carbon monoxide gas using the ultra-high heat flux thermal energy radiated from the inner wall and then into the multiple reactor tubes. The multiple reactor tubes and cavity walls of the receiver transfer energy primarily by radiation absorption and re-radiation, rather than by convection or conduction, to the reactants in the chemical reaction to drive the endothermic chemical reaction flowing in the reactor tubes. La présente invention a trait à divers processus et à un appareil destinés à un réacteur chimique à très haut flux de chaleur. Un récepteur thermique et les tubes du réacteur sont alignés de manière 1) à absorber et à émettre de nouveau l'énergie radiante, 2) à réfléchir grandement l'énergie radiante et 3) toute combinaison de ce qui précède, en vue de maintenir une température de fonctionnement du réacteur chimique à très haut flux de chaleur renfermé. Des particules de biomasse sont gazéifiées en présence d'un gaz porteur vapeur et de méthane dans une réaction simultanée de reconstitution de vapeur et de gazéification de biomasse vapeur permettant de produire des produits réactionnels qui incluent de l'hydrogène et du monoxyde de carbone en utilisant l'énergie thermique à très haut flux de chaleur rayonnée à partir de la paroi intérieure puis dans les multiples tubes de réacteur. Les multiples tubes de réacteur et les parois de la cavité du récepteur transfèrent l'énergie principalement par absorption de rayonnement et re-rayonnement, plutôt que par convection ou conduction, vers les réactifs dans la réaction chimique permettant d'entraîner la réaction chimique endothermique circulant dans les tubes de réacteur.