[發明專利]用于使用腐蝕保護層來減小反應器系統中的腐蝕的系統和方法

在審

• 申請號: 201380076256.4
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN105163841A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: C·G·庫克
• 申請（專利權）人: 英派爾科技開發有限公司
• 主分類號: B01J19/02
• 分類號: B01J19/02
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 孟銳

背景技術

超臨界水氣化通過使原料泥漿與超臨界水反應來產生富氫合成氣體。超臨界水是這樣的水，該水在高壓(例如，大約22兆帕)下被加熱到非常高的溫度(例如，高于大約674開氏度)，以使得該水被阻止變成蒸汽。在該溫度下，水變得反應性非常高，并且能夠分解泥漿以產生富氫燃料。該燃料可被用于各種目的，諸如給引擎供電、生成電力以及產生熱量。超臨界水反應器系統的一個優點是，它們能夠從被認為是廢物的原料(諸如液態生物質)或不潔凈的燃料源(包括煤和其它化石燃料)生成相對潔凈的氫基燃料。

超臨界水氣化的效率和成本有效性受到組件(諸如加熱器和反應器容器)、特別是這些組件的在高溫下與水接觸的區域的快速腐蝕的影響。管理腐蝕的常規技術涉及持續地更換被腐蝕的部分或者用抗腐蝕材料構造組件，這些可能是昂貴的，而且是極其無效的。因此，希望的是，通過使用便宜的而且可容易復制的組件最小化腐蝕的經濟影響的方式來減小反應器系統中(諸如超臨界水反應器系統中)的腐蝕。

發明內容

本公開不限于所述的特定系統、裝置和方法，因為這些可以變化。本描述中所使用的術語僅僅是用于描述特定版本或實施例的目的，而非意圖限制范圍。

如本文件中所使用的，單數形式“一”和“所述”包括復數指代物，除非上下文另有明確指示。除非另有定義，否則本文中所使用的所有技術術語和科學術語都具有與本領域的普通技術人員通常理解的意義相同的意義。本公開中沒有任何內容被解釋為承認本公開中所述的實施例由于在先發明而無權先于這樣的公開內容。如本文件中所使用的，術語“包括”意指“包括但不限于”。

在實施例中，一種被構造為減小或消除其腐蝕的反應器系統包括系統容器，該系統容器包括內表面，并具有亞臨界區域。亞臨界區域可被構造為在亞臨界條件下接收流體。至少一個包括玻璃和碳化硅的腐蝕保護層可被定位在亞臨界區域內以提供保護內表面的至少一部分不被腐蝕的物理屏障。

在實施例中，一種用于制造被構造為減小其腐蝕的反應器系統的方法可包括提供系統容器和至少一個腐蝕保護層。系統容器可包括內表面，并具有亞臨界區域。亞臨界區域可被構造為在亞臨界條件下接收流體。所述至少一個腐蝕保護層可包括玻璃和碳化硅。所述至少一個腐蝕保護層可被定位在系統容器內部、亞臨界區域內，以提供保護內表面的至少一部分不被腐蝕的物理屏障。

在實施例中，一種使用晶體封裝來制造反應器系統的腐蝕保護層的方法可包括提供模具，該模具被構造為使得在該模具內產生的腐蝕保護層基本上符合反應器系統的系統容器的至少一部分的大小和形狀，以使得腐蝕保護層適配在其中。可將碳化硅晶體和熔化的玻璃放置到模具中。可旋轉模具，直到熔化的玻璃硬化以在模具內形成腐蝕保護層為止。可從模具移除腐蝕保護層。

在實施例中，一種使用纖維纏繞來制造反應器系統的腐蝕保護層的方法可包括提供模具，該模具被構造為使得通過使用該模具進行纖維纏繞而產生的腐蝕保護層基本上符合反應器系統的系統容器的至少一部分的大小和形狀，以使得腐蝕保護層適配在其中。可旋轉模具，并且可在高張力下將碳化硅纖維涂覆到旋轉的模具。可在將碳化硅纖維涂覆到旋轉的模具期間將碳化硅纖維與熔化的玻璃一起浸漬。可響應于腐蝕保護層基本上符合系統容器的所述至少一部分的大小和形狀，停止將碳化硅纖維涂覆到旋轉的模具。可固化腐蝕保護層，并且可從腐蝕保護層內移除模具。

在實施例中，一種用于減小或消除反應器系統中的腐蝕的方法可包括提供具有系統容器的反應器系統，該系統容器包括內表面，并具有被構造為在亞臨界條件下接收流體的亞臨界區域。該方法還可包括：提供至少一個包括玻璃和碳化硅的腐蝕保護層；并將所述至少一個腐蝕保護層定位在亞臨界區域內，以提供保護內表面的至少一部分不被流體腐蝕的物理屏障。

附圖說明

圖1描繪根據一些實施例的示意性超臨界水系統。

圖2A和圖2B描繪根據一些實施例的包括腐蝕保護層的示意性超臨界水反應器系統組件的不同視圖。

圖3A和圖3B描繪通過使用不同大小的碳化硅晶體的封裝制程而產生的示意性腐蝕保護層。

圖4描繪根據一些實施例的用于超臨界水反應器系統的示意性腐蝕減小方法的流程圖。

圖5描繪根據一些實施例的使用纖維纏繞制程來提供腐蝕保護層的示意性方法的流程圖。

具體實施方式

本描述中所使用的術語僅僅是用于描述特定版本或實施例的目的，而非意圖限制范圍。