[發明專利]超臨界水氣化制氫及漿液超臨界水熱燃燒耦合系統與工藝

在審

• 申請號: 202010168148.1
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111234879A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王樹眾;李艷輝;蔣卓航;崔成超;賀超;孔文欣;王濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/72;C10K3/04;C01B32/50;C01B3/50
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種超臨界水氣化制氫及漿液超臨界水熱燃燒耦合系統，采用碳基能源，其特征在于，包括煤漿制備單元(1)，煤漿制備單元(1)出口經高壓煤漿泵(2)接至高壓預熱器(3)冷流體側入口，高壓預熱器(3)冷流體側出口與超臨界水氣化反應器(4)上部側面第一入口接通，超臨界水氣化反應器(4)底部出口經高壓預熱器(3)熱流體側接分離器，分離器液相出口依次經有質組分回收單元(9)、高壓漿料泵(10)、高壓回熱器(11)冷流體側接至超臨界水熱燃燒反應器(12)頂部入口，超臨界水熱燃燒反應器(12)底部側面出口經調節閥(V3)、高壓回熱器(11)熱流體側、降溫器(16)、降壓器(17)接至三相分離器(18)入口，三相分離器(18)下部液相出口與煤漿制備單元(1)接通；出分離器和三相分離器(18)的二氧化碳匯聚接微藻光合反應器(19)第一入口，微藻光合反應器(19)出口與離心分離器(20)接通，離心分離器(20)底部液相出口接至煤漿制備單元(1)和/或水熱液化反應器(21)，離心分離器(20)頂部氣相出口接至微藻光合反應器(19)第二入口。

2.根據權利要求1所述超臨界水氣化制氫及漿液超臨界水熱燃燒耦合系統，其特征在于，所述分離器包括高壓氣體分離器(5)和低壓氣體分離器(8)，高壓預熱器(3)熱流體側出口接高壓氣體分離器(5)的入口，高壓氣體分離器(5)頂部氣相出口接至組分分離單元(15)，高壓氣體分離器(5)底部液相出口依次經調溫器(6)、調壓器(7)接至低壓氣體分離器(8)，低壓氣體分離器(8)底部液相出口接有質組分回收單元(9)的入口。

3.根據權利要求2所述超臨界水氣化制氫及漿液超臨界水熱燃燒耦合系統，其特征在于，所述組分分離單元(15)設有三個出口，第一出口輸出氫氣，第三出口輸出氣體以二氧化碳為主，第二出口輸出包含甲烷在內的其他氣體，組分分離單元(15)的第三出口、低壓氣體分離器(8)頂部氣相出口及三相分離器(18)頂部出口匯聚連接微藻光合反應器(19)第一入口。

4.根據權利要求1所述超臨界水氣化制氫及漿液超臨界水熱燃燒耦合系統，其特征在于，利用空分裝置(13)產氧，其氧氣出口接至高壓氧壓縮機(14)，高壓氧壓縮機(14)出口分為兩路，第一路經調節閥(V2)接至超臨界水熱燃燒反應器(12)頂部入口，第二路經調節閥(V1)接至超臨界水氣化反應器(4)上部側面第二入口。

5.根據權利要求1所述超臨界水氣化制氫及漿液超臨界水熱燃燒耦合系統，其特征在于，所述超臨界水熱燃燒反應器(12)底部中心與超臨界水氣化反應器(4)頂部貫通，貫通處設有導流件；超臨界水熱燃燒反應器(12)外圍設有高效冷卻套，防止壁面超溫；超臨界水熱燃燒反應器(12)底部側面出口用于輸出高溫高壓燃燼后渣漿。

6.根據權利要求1所述超臨界水氣化制氫及漿液超臨界水熱燃燒耦合系統，其特征在于，所述超臨界水氣化反應器(4)的上部側面第一入口和上部側面第二入口皆為環通道結構，環通道內側設有若干入射噴口。