CN109181781B - 利用包含海藻的生物质制备合成气的方法及其所采用的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属海藻生物质综合利用领域，尤其涉及一种利用包含海藻的生物质制备合成气的方法及其所采用的设备，海藻及农林生物质原料依次分别在微波热解反应段Ⅰ及微波热解反应段Ⅱ进行热解；海藻焦Ⅰ接续进入微波定向气化段；气态挥发份Ⅰ及气态挥发份Ⅱ经合流后与工作气体一起进入微波定向气化段进行气化反应后，即得目标产物合成气。合成气所采用设备包括微波热解反应段Ⅰ（2）、微波热解反应段Ⅱ（8）及微波定向气化段（15）；微波热解反应段Ⅰ（2）底部海藻焦出料口与微波定向气化段（15）顶部的海藻焦入料口相通。本发明合成气收率高，品质好，焦油含量低，同时可联产高品质生物炭。

Description

利用包含海藻的生物质制备合成气的方法及其所采用的设备
技术领域
本发明属海藻生物质综合利用领域，尤其涉及一种利用包含海藻的生物质制备合成气的方法及其所采用的设备。
背景技术
生物质能具有储量丰富、可再生、清洁绿色等诸多优点，合理高效的开发和利用生物质能已成为国内外新能源研制和开发的热点。在众多的生物质中，藻类具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、易培养等特点，其中，海藻分布广产量大且易收集，是制备生物质能的潜力资源。与常规的农林生物质资源相比，海藻具有多挥发分、高灰分、低固定碳以及富氢多氧的组成特征，而且灰分中含有丰富的钾钠等催化活性元素，因此，将海藻采用热解的方法来制备油气资源极具发展前景。
目前有关海藻的热解研究主要包括以下三个方面：一是海藻的直接热解，通常采用流化床等快速热解工艺制备油气资源（CN201310418786.4、CN200610046015.7）；二是海藻的掺混共热解，通常将海藻与水生外来入侵植或者陆上生物质通过协同热解提高油气收率（CN201410485977.7、CN200810041468.X）；三是海藻热解与化学链燃烧技术的结合，利用海藻热解焦的催化作用提高载氧体的反应活性（CN201610413362 .2）。由上可知，海藻的热解研究更多关注油气产品的收率，而对于产物品质的提升却鲜有报道。如何发挥海藻热解的优势并应用于包括生物质合成气技术在内的高值化和综合利用研究就显得非常重要。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种合成气收率高，品质好，焦油含量低，同时可联产高品质生物炭的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法及其所采用的设备。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，可按如下步骤实施：
（1）经预处理的海藻及农林生物质原料依次分别在微波热解反应段Ⅰ及微波热解反应段Ⅱ进行热解；其中海藻热解产生气态挥发份Ⅰ及海藻焦Ⅰ；农林生物质原料产生气态挥发份Ⅱ及生物炭；
（2）海藻焦Ⅰ接续进入微波定向气化段；
（3）气态挥发份Ⅰ及气态挥发份Ⅱ经合流后与工作气体一起进入步骤（2）所述微波定向气化段进行气化反应后，即得目标产物合成气。
作为一种优选方案，本发明步骤（3）所述工作气体为二氧化碳、水蒸气、氧气和空气中的一种或两种以上的混合物；流量控制在0.2～2m3/h。
进一步地，本发明所述微波热解反应段Ⅰ的反应温度为400～800℃；反应时间5～10分钟；微波功率密度0.5×105～5×105W/m3。
进一步地，本发明所述微波热解反应段Ⅱ的反应温度为400～800℃；反应时间5～10分钟；微波功率密度1×105～5×105W/m3。
进一步地，本发明步骤（3）所述气化反应条件为：气化温度为800～1000℃；气化时间5～20分钟；微波功率密度1×105～5×105W/m3。
进一步地，本发明步骤（1）所述海藻与农林生物质原料质量比为1：0.1～0.6。
进一步地，本发明从微波热解反应段Ⅱ底部排出的生物炭分两路，一路回用与农林生物质原料混合进行微波热解；另一路直接作为生物炭产品；从微波定向气化段底部排出的海藻焦Ⅱ分两路，一路返还至微波热解反应段Ⅰ与海藻混合进行微波热解；另一路通过燃烧处理满足设备热量需要。
上述利用包含海藻的生物质制备合成气方法所采用的设备，包括微波热解反应段Ⅰ、微波热解反应段Ⅱ及微波定向气化段；所述微波热解反应段Ⅰ底部海藻焦出料口与微波定向气化段顶部的海藻焦入料口相通；所述微波热解反应段Ⅱ的热解气体出口Ⅱ及微波热解反应段Ⅰ底部热解气体出口Ⅰ分别与微波定向气化段的热解气体进口相通；在所述微波定向气化段上部设有合成气体出口。
作为一种优选方案，本发明在所述微波热解反应段Ⅱ上固定设有气固分离器；所述气固分离器的气固分离器固体出口与微波热解反应段Ⅱ内腔相通；所述热解气体出口Ⅱ与气固分离器的入气口相通；所述气固分离器出气口及热解气体出口Ⅰ与热解气体进口相通。
进一步地，本发明所述微波热解反应段Ⅰ底部呈锥型结构；在热解气体出口Ⅰ处设有气固分离机构；所述气固分离机构包括第一级竖直挡板、第二级挡板及筛板；所述第一级竖直挡板与底部斜边Y的竖直缝隙距离a=5～10mm；所述第二级挡板与上部平边X的竖直缝隙距离b=10～20mm；所述筛板与底部平边Z的夹角r=15～45°；所述筛板孔径为2～6mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、首先将海藻微波热解与农林生物质分别微波热解，热解气体再混合气化，能够降低整个体系的氢耗，使热解产生的氢气更多在气化段用于焦油的加氢脱氧裂解等反应，避免了常规掺混热解造成大量的氢气被用于生物炭的脱氧反应。
2、将海藻微波热解与农林生物质首先分别微波热解，热解气体再混合气化，能够获得性质更为单一的生物炭产品，能够避免掺混热解导致的生物炭灰分含量高和利用价值低的问题，同时也能更加灵活调整海藻与农林生物质的进料比，获得H2/CO范围更广的合成气产品。
3、将海藻焦Ⅰ作为气化段的催化剂就是充分利用其富含的钾钠钙等碱（土）金属，使焦油和低碳烃发生充分裂解，获得纯度更高的合成气产品；所述高品质合成气产品中H2/CO可控制在1.5～4.0之间；合成气含量高于90%；CO2含量低于10%；其他杂质气体不超过0.5%；气体中没有检测到焦油，整个过程合成气产量超过1.8Nm3/Kg生物炭的有效转化率达到95%以上。
4、从整个系统的反应物流和产物流来看，制备的合成气未检测出焦油含量，可显著简化后续处理工艺流程；外排的海藻焦Ⅱ和生物炭实现分级利用，其中海藻焦Ⅱ通过燃烧产生的热量可用于系统内原料的干燥和水蒸气制备，燃烧后的残渣因为富含钾钠钙等元素是优良的水泥原料、肥料、土壤改良剂以及陶瓷填料，而生物炭可进一步通过活化处理获得高品质活性炭产品。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明微波热解反应段Ⅰ局部结构示意图。
图中：1、海藻进料螺旋；2、微波热解反应段Ⅰ；3、热解气体出口Ⅰ；401、第一级竖直挡板；402、第二级挡板；5、筛板；6、星型卸料器Ⅰ；7、农林生物质原料进料螺旋；8、微波热解反应段Ⅱ；9、热解气体出口Ⅱ；10、气固分离器；11、气固分离器气体出口；12、气固分离器固体出口；13、生物炭排料螺旋；14、热解气体进口；15、微波定向气化段；16、合成气气体出口；17、海藻焦Ⅱ排料螺旋。
具体实施方式
如图所示，利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，可按如下步骤实施：
（1）经预处理的海藻及农林生物质原料依次分别在微波热解反应段Ⅰ及微波热解反应段Ⅱ进行热解；其中海藻热解产生气态挥发份Ⅰ及海藻焦Ⅰ；农林生物质原料产生气态挥发份Ⅱ及生物炭；
（2）海藻焦Ⅰ接续进入微波定向气化段；
（3）气态挥发份Ⅰ及气态挥发份Ⅱ经合流后与工作气体一起进入步骤（2）所述微波定向气化段进行气化反应后，即得目标产物合成气。
本发明步骤（3）所述工作气体为二氧化碳、水蒸气、氧气和空气中的一种或两种以上的混合物；流量控制在0.2～2m3/h。
本发明所述微波热解反应段Ⅰ的反应温度为400～800℃；反应时间5～10分钟；微波功率密度0.5×105～5×105W/m3。
本发明所述微波热解反应段Ⅱ的反应温度为400～800℃；反应时间5～10分钟；微波功率密度1×105～5×105W/m3。
本发明步骤（3）所述气化反应条件为：气化温度为800～1000℃；气化时间5～20分钟；微波功率密度1×105～5×105W/m3。
本发明步骤（1）所述海藻与农林生物质原料质量比为1：0.1～0.6。
本发明从微波热解反应段Ⅱ底部排出的生物炭分两路，一路回用与农林生物质原料混合进行微波热解；另一路直接作为生物炭产品；从微波定向气化段底部排出的海藻焦Ⅱ分两路，一路返还至微波热解反应段Ⅰ与海藻混合进行微波热解；另一路通过燃烧处理满足设备热量需要。
上述利用包含海藻的生物质制备合成气方法所采用的设备，包括微波热解反应段Ⅰ2、微波热解反应段Ⅱ8及微波定向气化段15；所述微波热解反应段Ⅰ2底部海藻焦出料口与微波定向气化段15顶部的海藻焦入料口相通；所述微波热解反应段Ⅱ8的热解气体出口Ⅱ9及微波热解反应段Ⅰ2底部热解气体出口Ⅰ3分别与微波定向气化段15的热解气体进口14相通；在所述微波定向气化段15上部设有合成气体出口16。
本发明在所述微波热解反应段Ⅱ8上固定设有气固分离器10；所述气固分离器10的气固分离器固体出口12与微波热解反应段Ⅱ8内腔相通；所述热解气体出口Ⅱ9与气固分离器10的入气口相通；所述气固分离器10出气口及热解气体出口Ⅰ3与热解气体进口14相通。
本发明所述微波热解反应段Ⅰ2底部呈锥型结构；在热解气体出口Ⅰ3处设有气固分离机构；所述气固分离机构包括第一级竖直挡板401、第二级挡板402及筛板5；所述第一级竖直挡板401与底部斜边Y的竖直缝隙距离a=5～10mm；所述第二级挡板402与上部平边X的竖直缝隙距离b=10～20mm；所述筛板5与底部平边Z的夹角r=15～45°；所述筛板5孔径为2～6mm。
本发明包含海藻的生物质制备合成气的具体实施方法包括如下内容：
（1）经过预处理的海藻和农林生物质原料分别在微波热解反应段Ⅰ和微波热解反应段Ⅱ进行热解，其中海藻热解产生的为气态挥发份Ⅰ和海藻焦Ⅰ；农林生物质原料产生的为气态挥发份Ⅱ和生物炭；
所述的海藻为海带、巨藻、龙须菜、紫菜、角叉菜、浒苔、马尾藻、石莼、蜈蚣藻、叉开网翼藻等所有的能够提供生物量的海藻；所述海藻预处理过程包括干燥、粉碎和成型处理，具体的预处理条件如下：经过晾干的海藻在高温气流的换热作用下将含水量干燥至20%及以下，并粉碎至0.2～2mm，然后在5～20MPa条件下物理挤压成型，得到海藻成型物料，所述海藻成型物料最大方向尺寸不超过20mm，优选2～10mm，所述的高温气流来自于海藻焦Ⅱ燃烧产生的高温烟气，所述的换热方式为接触式直接换热；
所述农林生物质原料包括玉米秸秆、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物质，原料最大方向尺寸不超过20mm，优选2～10mm；
所述海藻通过重力作用自由下落至微波热解反应段Ⅰ；热解反应条件为：反应温度为400～800℃，反应时间5～10分钟，微波功率密度0.5×105～5×105W/m3。热解产物以质量百分比计，海藻焦Ⅰ占热解产物的25%～50%，气态挥发份Ⅰ占热解产物的50%～75%，氢气占气态挥发份Ⅰ的50%～60%，焦油占气态挥发份Ⅰ的1%～5%；
所述农林生物质原料通过重力作用自由下落至微波热解反应段Ⅱ；热解反应条件为：反应温度为400～800℃，反应时间5～10分钟，微波功率密度1×105～5×105W/m3。热解产物以质量百分比计，生物炭占热解产物的10%～20%，气态挥发份Ⅱ占热解产物的80%～90%，氢气占气态挥发份Ⅱ的20%～30%，焦油占气态挥发份Ⅱ的5%～10%；
所述的海藻原料与农林生物质原料质量比为1：0.1～0.6；
（2）热解生成的海藻焦Ⅰ进入微波定向气化段；生物炭从微波热解反应段Ⅱ底部排出并分成两个部分，一部分回用与农林生物质原料混合进行微波热解，另一部分直接作为生物炭产品使用；所述的回用于热解反应段Ⅱ的生物炭与农林生物质原料质量比为1：0.05～0.2；所述的生物炭经过热解反应段Ⅱ处理后具有优良的表面性质，其中比表面200～600m2/g；
（3）气态挥发份Ⅰ和气态挥发份Ⅱ经合流后与工作气体一起送入微波定向气化段进行气化反应，得到高品质合成气，合成气从合成气气体出口送出，海藻焦Ⅱ从微波定向气化段底部排出并分成两个部分，一部分海藻焦Ⅱ返还至微波热解反应段Ⅰ与海藻混合进行微波热解，另一部分通过燃烧处理满足设备热量需要和增值利用；
所述气化反应条件为：气化温度为800～1000℃，气化时间5～20分钟；微波功率密度1×105～5×105W/m3；所述工作气体为二氧化碳、水蒸气、氧气和空气的一种或者几种组合；优选水蒸气，流量0.2～2m3/h。在气化过程中，海藻焦Ⅰ能够迅速吸波升温，加速焦油裂解成轻油甚至小分子气体，而在工作气体的作用下半焦中的挥发性组分能进一步释放出来，同时通过气体变换和重整反应进一步降低固液含量，提高生物炭转化率。作为更优选的实施方式，气化过程还可通入磷酸、氯化锌、氯化铁、碳酸钾、碳酸钠等化学物质的一种或几种组合，进一步促进焦油裂解和小分子碳氢化合物转化为合成气产品，优选碳酸钾，碳酸钾与水蒸气的质量比为0.01～0.1：1；以气化产物质量百分比计，气化后残留的海藻焦Ⅱ占气化产物的20%～30%；
所述高品质合成气产品中H2/CO可控制在1.5～4.0之间；合成气含量高于90%；CO2含量低于10%；其他气体杂志不超过0.5%；气体中没有检测到焦油，整个过程合成气产率超过1.8Nm3/Kg；生物炭的有效转化率达到95%以上；所述返还至微波热解反应段Ⅰ的海藻焦Ⅱ与海藻质量比1:0.05～0.2。
本发明同时提供一种利用包含海藻的生物质制备合成气方法所采用的设备，包括微波热解反应段Ⅰ2、微波热解反应段Ⅱ8和微波定向气化段15；微波热解反应段Ⅰ2中上部一侧连接海藻进料螺旋1，底部设有两级竖直挡板（401、第一级竖直挡板；402、第二级挡板）和筛板5以及热解气体出口Ⅰ3；微波热解反应段Ⅱ8中部一侧连接农林生物质原料进料螺旋7，底部连接生物炭排料螺旋13，顶部设有热解气体出口Ⅱ9，热解气体出口Ⅱ9连接气固分离器10（本发明采用旋风式气固分离器），气固分离器气体出口11为圆筒状结构；待处理的气态挥发分Ⅱ从气固分离器10的侧壁切向进入气固分离器腔体内，并产生旋风效应，固态料因重力作用下沉，分离出的气体从气固分离器气体出口11处流出。气固分离器固体出口12与微波热解反应段Ⅱ8通过星型卸料器Ⅱ连接，气固分离器气体出口11与微波定向气化段15连接；微波定向气化段15中下部一侧设有热解气体进口14，上部一侧设置合成气气体出口16，顶部与微波热解反应段Ⅰ2通过星型卸料器Ⅰ6连接，底部连接海藻焦Ⅱ排料螺旋17。
本发明微波热解反应段Ⅰ2、微波热解反应段Ⅱ8和微波定向气化段15皆采用纵向固定床反应器，内设多级搅拌结构，搅拌浆片直径是反应器内径的1/3～4/5，搅拌级数在2～6级（搅拌叶片纵向层数），每级各搅拌叶片间呈180°，相邻的多级搅拌叶片间互呈90°，所述搅拌结构仅起到刮料、分散和混匀作用，不具有推料和挤料功能，搅拌类型可包括浆式、锚式、涡轮式等，立式螺旋移动床保证了物料的连续稳定移动，避免了粘壁和堵料现象发生。
本发明微波热解反应段Ⅰ2、微波热解反应段Ⅱ8和微波定向气化段15在器壁分别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的窗口数量，一般设置2～10个，保证反应器内的功率密度在0.5×105～5×105W/m3。
本发明微波热解反应段Ⅰ2底部设有两级竖直挡板和筛板结构，其中竖直挡板与底部斜边呈120～160°，第一级竖直挡板401与底部斜边的竖直缝隙距离5～10mm，第二级挡板402与上部平边的竖直缝隙距离10～20mm，所述筛板与底部平边呈15～45°，孔径为2～6mm。通过上述挡板和筛板结构设计，能够实现热解气体产物与较大固体间的分离，降低热解气体携带的固体颗粒量，避免气体管路的堵塞。
实施例
海藻预处理过程包括干燥、粉碎和成型处理，具体的预处理条件如下：经过晾干的海藻在高温气流的换热作用下将含水量干燥至20%及以下，并粉碎至1mm，然后在10MPa条件下物理挤压成型，得到海藻成型物料，所述海藻成型物料最大方向尺寸为10mm。
将尺寸为10mm海藻原料通过海藻进料螺旋1进入微波热解反应段Ⅰ2，当海藻原料填充达到微波热解反应段Ⅰ2辐照的范围内停止加料并关闭海藻进料螺旋1，同时开启农林生物质原料进料螺旋7，将农林生物质原料送入微波热解反应段Ⅱ8， 当农林生物质原料填充达到微波热解反应段Ⅱ8辐照的范围内，停止加料并关闭农林生物质原料进料螺旋7，然后分别设置微波热解反应段Ⅰ2和微波热解反应段Ⅱ8的微波功率密度，其中微波热解反应段Ⅰ2的功率密度2×105W/m3，微波热解反应段Ⅱ8的功率密度1×105W/m3。待微波热解反应段Ⅰ2和微波热解反应段Ⅱ8的温度依次分别达到800℃和600℃时，重新进海藻原料（1kg/h）和农林生物质原料（0.5kg/h）并启动海藻进料螺旋1和农林生物质原料进料螺旋7，保证海藻原料和农林生物质原料分别在微波热解反应段Ⅰ2和微波热解反应段Ⅱ8反应10分钟，控制从海藻焦Ⅱ排料螺旋17返回的海藻焦Ⅱ质量为海藻原料进料量的10%，控制从生物炭排料螺旋13返回的生物炭质量为农林生物质原料进料量的5%，同时开启星型卸料器Ⅰ6将部分海藻焦I送入微波定向气化段15，气态挥发分Ⅰ从热解气体出口Ⅰ3排出，微波热解反应段Ⅰ2热解产物以质量百分比计，海藻焦Ⅰ占热解产物的30%，气态挥发份Ⅰ占热解产物的70%，氢气占气态挥发份Ⅰ的58%，焦油占气态挥发份Ⅰ的1.5%。气态挥发分Ⅱ从热解气体出口Ⅱ9经过气固分离器10从气固分离器气体出口11排出，分离出的固体从气固分离器固体出口12返回至微波热解反应段Ⅱ8，生物炭通过生物炭排料螺旋13排出，微波热解反应段Ⅱ8热解产物以质量百分比计，生物炭占热解产物的15%，气态挥发份Ⅱ占热解产物的85%，氢气占气态挥发份Ⅱ的20%，焦油占气态挥发份Ⅱ的7.5%。分离后的气态挥发分Ⅰ与气态挥发分Ⅱ混合后再通过热解气体进口14进入微波定向气化段15，在通入工作气体和搅拌的作用下，于温度900℃、反应时间10分钟和功率密度3×105W/m3条件，进行焦油裂解和低碳烃重整反应，工作气体为水蒸气并加入碳酸钾，碳酸钾与水蒸气的质量比为0.05：1，流量控制在1m3/h，生成的合成气从合成气气体出口16排出，合成气H2/CO为3.5，合成气含量91.8%，CO2含量8%，其他杂质气体0.2%，气体中没有检测到焦油，整个过程合成气产率1.86Nm3/Kg，生物炭的有效转化率达到96%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，其特征在于，按如下步骤实施：
（1）经预处理的海藻及农林生物质原料依次分别在微波热解反应段Ⅰ及微波热解反应段Ⅱ进行热解；其中海藻热解产生气态挥发份Ⅰ及海藻焦Ⅰ；农林生物质原料产生气态挥发份Ⅱ及生物炭；
（2）海藻焦Ⅰ接续进入微波定向气化段；
（3）气态挥发份Ⅰ及气态挥发份Ⅱ经合流后与工作气体一起进入步骤（2）所述微波定向气化段进行气化反应后，即得目标产物合成气。
2.根据权利要求1所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，其特征在于：步骤（3）所述工作气体为二氧化碳、水蒸气、氧气和空气中的一种或两种以上的混合物；流量控制在0.2～2m3/h。
3.根据权利要求2所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，其特征在于：所述微波热解反应段Ⅰ的反应温度为400～800℃；反应时间5～10分钟；微波功率密度0.5×105～5×105W/m3。
4.根据权利要求3所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，其特征在于：所述微波热解反应段Ⅱ的反应温度为400～800℃；反应时间5～10分钟；微波功率密度1×105～5×105W/m3。
5.根据权利要求4所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，其特征在于：步骤（3）所述气化反应条件为：气化温度为800～1000℃；气化时间5～20分钟；微波功率密度1×105～5×105W/m3。
6.根据权利要求5所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，其特征在于：步骤（1）所述海藻与农林生物质原料质量比为1：0.1～0.6。
7.根据权利要求6所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法，其特征在于：从微波热解反应段Ⅱ底部排出的生物炭分两路，一路回用与农林生物质原料混合进行微波热解；另一路直接作为生物炭产品；从微波定向气化段底部排出的海藻焦Ⅱ分两路，一路返还至微波热解反应段Ⅰ与海藻混合进行微波热解；另一路通过燃烧处理满足设备热量需要。
8.一种如权利要求1～7任一所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法所采用的设备，其特征在于：包括微波热解反应段Ⅰ（2）、微波热解反应段Ⅱ（8）及微波定向气化段（15）；所述微波热解反应段Ⅰ（2）底部海藻焦出料口与微波定向气化段（15）顶部的海藻焦入料口相通；所述微波热解反应段Ⅱ（8）的热解气体出口Ⅱ（9）及微波热解反应段Ⅰ（2）底部热解气体出口Ⅰ（3）分别与微波定向气化段（15）的热解气体进口（14）相通；在所述微波定向气化段（15）上部设有合成气体出口（16）。
9.根据权利要求8所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法所采用的设备，其特征在于：在所述微波热解反应段Ⅱ（8）上固定设有气固分离器（10）；所述气固分离器（10）的气固分离器固体出口（12）与微波热解反应段Ⅱ（8）内腔相通；所述热解气体出口Ⅱ（9）与气固分离器（10）的入气口相通；所述气固分离器（10）出气口及热解气体出口Ⅰ（3）与热解气体进口（14）相通。
10.根据权利要求9所述的利用包含海藻的生物质制备合成气的方法所采用的设备，其特征在于：所述微波热解反应段Ⅰ（2）底部呈锥型结构；在热解气体出口Ⅰ（3）处设有气固分离机构；所述气固分离机构包括第一级竖直挡板（401）、第二级挡板（402）及筛板（5）；所述第一级竖直挡板（401）与底部斜边Y的竖直缝隙距离a=5～10mm；所述第二级挡板（402）与上部平边X的竖直缝隙距离b=10～20mm；所述筛板（5）与底部平边Z的夹角r=15～45°；所述筛板（5）孔径为2～6mm。
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