CN115926851A 审中 超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统及操作方法
1.超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,包括一级气化反应器(1)、一级氧化室(3)、一级换热器(6)、二级气化反应器(2)、二级氧化室(4)、二级换热器(7)、三级氧化室(5)、三级换热器(8)、气液分离装置(9)、氧化剂供应模块、原料供应模块、水供应模块和高压产品气体储罐(18);一级气化反应器(1)、一级氧化室(3)、一级换热器(6)、二级气化反应器(2)、二级氧化室(4)、二级换热器(7)、三级氧化室(5)、三级换热器(8)和气液分离装置(9)依次连接;一级氧化室(3)、二级氧化室(4)和三级氧化室(5)均连接氧化剂供应模块;一级气化反应器(1)和二级气化反应器(2)连接原料供应模块;水供应模块的一端连接原料供应模块,另一端连接气液分离装置(9)的液体端,高压产品气体储罐(18)连接气液分离装置(9)的气体端。
2.根据权利要求1所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,气液分离装置(9)的液体端还连接有高压水加压装置(11),高压水加压装置(11)依次连接三级换热器(8)、二级换热器(7)和一级换热器(6)。
3.根据权利要求2所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,一级换热器(6)的出水端连接一级气化反应器(1)。
4.根据权利要求1所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,水供应模块为高压水储罐(17),气液分离装置(9)和水供应模块之间依次设置有余热换热装置(14)和压力控制装置(10)。
5.根据权利要求4所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,原料供应模块包括高压原料储罐(16)和气化原料加压装置(13),高压原料储罐(16)连接气化原料加压装置(13),气化原料加压装置(13)连接有余热换热装置(14),此处的余热换热装置(14)分为两路分别连接到一级气化反应器(1)和二级气化反应器(2)。
6.根据权利要求5所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,高压原料储罐(16)的入口连接高压水储罐(17)出口。
7.根据权利要求1所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,高压产品气体储罐(18)的入口和气液分离装置(9)之间设置有余热换热装置(14)和压力控制装置(10);高压产品气体储罐(18)的出口依次连接有压力控制装置(10)和余热换热装置(14),此处的余热换热装置(14)分为两路分别连接到一级气化反应器(1)和二级气化反应器(2)。
8.根据权利要求1所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,氧化剂供应模块包括高压氧化剂储罐(15)和氧化剂加压装置(12),高压氧化剂储罐(15)的出口连接氧化剂加压装置(12),氧化剂加压装置(12)连接有余热换热装置(14),此处的余热换热装置(14)分为三路分别连接到一级氧化室(3)、二级氧化室(4)和三级氧化室(5)。
9.根据权利要求1所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,其特征在于,余热换热装置(14)通过循环水管道将余热用来预先加热进入反应器的反应物。
10.超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统的操作方法,其特征在于,基于权利要求1至9任意一项所述的超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统,包括以下步骤:
两级煤气化反应:在到达启动条件后,高压原料储罐(16)中原料通过气化原料加压装置(13)的加压和阀门的控制,输入到一级气化反应器(1)和二级气化反应器(2),同时高压产品气体储罐(18)输入高压气体用于原料的喷射,在高温超临界水的作用下,发生气化反应;
煤气化产物氧化反应:一级气化反应器(1)的产物进入一级氧化室(3)、二级气化反应器(2)进入二级氧化室(4),同时通过氧化剂加压装置(12)将高压氧化剂储罐(15)中的氧化剂输入氧化室,与气化产物发生部分氧化放热反应;一级气化反应器(1)和二级气化反应器(2)在流程上处于串联关系,一级气化反应器(1)采用换热产生的高温超临界水作为气化介质,其产物在经过一级氧化室(3)的部分氧化升温后,进入二级气化反应器(2)直接用作气化反应的气化介质;
梯级多次氧化过程:一级氧化室(3)发生的部分氧化,释放热量主要用于形成高温气化介质供给二级气化反应器(2),二级氧化室(4)和三级氧化室(5)也发生部分氧化释放热量,通过二级换热器(7)、三级换热器(8)将热量传递给高压水产生超临界水,用于供给一级气化反应器(1);采用二级氧化室(4)和三级氧化室(5)进行分阶段氧化放热;
换热:一级换热器(6)、二级换热器(7)、三级换热器(8)结合换热,余热换热装置(14)通过循环水管道将余热进行利用,余热加热后的原料、氧化剂和用作气力雾化的产品气体预热后进入反应器;
高温气液分离和高温水循环:系统的气液分离装置(9)布置在压力控制装置(10)和余热换热装置(14)之前,中低温的液体水直接通过高压水加压装置(11)进行循环利用。
现在,一起体验智慧芽的产品和服务
自动注册,无需人工审核,即可立即开始查询专利
立即注册
澳门正版图库

AI助手