[发明专利]用于紧凑式气化反应器系统的喷射器混合器

权利要求书

1.一种用于气化反应器系统的喷射器混合器，所述喷射器混合器包括：

在第一面和第二面之间延伸的喷射器本体，所述喷射器本体包括：第一通道，其在所述第一面和所述第二面之间延伸，并且具有第一中心轴线；以及至少一个第二冲击通道，其在所述第一面和所述第二面之间延伸，并且具有相关联的第二轴线，所述第二轴线与所述第一轴线具有角度(θ)，其中，所述角度θ满足混合效率公式(I)：

公式(I)                                                 

其中，是通过所述至少一个第二通道的氧化剂反应剂的质量流率；

是通过所述第一通道的燃料材料反应剂流的质量流率；

是所述氧化剂反应剂的密度；

是所述燃料材料反应剂的密度；

A_fuel是所述第一通道的横截面积；以及

A_stox是所述至少一个第二通道的总横截面积；以及

其中，所述角度(θ)不等于30o。

2.根据权利要求1所述的喷射器混合器，其特征在于，所述燃料混合物是包括固体颗粒材料和载体气体的双相混合物，使得所述燃料流的密度符合公式(II)：

公式(II)  

其中，ε是所述燃料材料的预定空隙体积分数；

ρ_s是所述燃料材料中固有的实际固体密度；以及

ρ_cg是所述载体气体中固有的密度。

3.根据权利要求1所述的喷射器混合器，其特征在于，所述至少一个第二通道包括布置成沿周向围绕所述第一通道的四个第二通道。

4.根据权利要求1所述的喷射器混合器，其特征在于，所述角度小于30o。

5.根据权利要求1所述的喷射器混合器，其特征在于，所述喷射器本体包括圆板，并且所述第一面和所述第二面位于平行的平面上。

6.根据权利要求1所述的喷射器混合器，其特征在于，所述第一通道和所述多个第二通道包括延伸通过所述喷射器本体的相应的管。

7.根据权利要求1所述的喷射器混合器，其特征在于，在超出所述第一面的空间中包括所述第一轴线和所述第二轴线相交的点，并且所述点与所述第一面相距大于1.94英寸/4.93厘米的距离。

8.根据权利要求1所述的喷射器混合器，其特征在于，面积比A_fuel/A_stox在1至2之间。

9.根据权利要求8所述的喷射器混合器，其特征在于，所述面积比A_fuel/A_stox为1.33。

10.一种气化反应器系统，包括可运行来提供反应剂的喷射器混合器，所述喷射器混合器包括在第一面和第二面之间延伸的喷射器本体，所述喷射器本体包括：第一通道，其在所述第一面和所述第二面之间延伸，并且具有第一中心轴线；以及至少一个第二冲击通道，其在所述第一面和所述第二面之间延伸，并且具有相关联的第二中心轴线，所述第二中心轴线与所述第一轴线具有角度(θ)，其中，所述角度θ满足混合效率公式(I)：

公式(I)  

其中，是通过所述至少一个第二通道的氧化剂反应剂的质量流率；

是通过所述第一通道的燃料材料反应剂的质量流率；

是所述氧化剂反应剂的密度；

是所述燃料材料反应剂的密度；

A_fuel是所述第一通道的横截面积；以及

A_stox是所述至少一个第二通道的总横截面积，以及

其中，所述角度(θ)不等于30o。

11.根据权利要求10所述的气化反应器系统，其特征在于，包括在所述喷射器混合器的所述第一面附近的反应器容器。

12.根据权利要求10所述的气化反应器系统，其特征在于，包括可运行来对所述喷射器混合器提供煤的进料源。

13.根据权利要求12所述的气化反应器系统，其特征在于，包括连接所述进料源和所述喷射器混合器的进料管线。