[发明专利]用于持续的固体浆降压的系统和方法

说明书

关于联邦政府资助的研究和开发的声明

本发明是根据美国能源部授予的合同DE-FE0007859在政府的支持下进行的。政府对本发明具有某些权利。

技术领域

本文公开的主题涉及渣处理系统，并且更具体而言，涉及持续渣处理系统。

背景技术

工业过程可使用浆或悬浮在液体(例如，水)中的固体颗粒的流体混合物来将固体颗粒传送通过相应的过程。例如，部分氧化系统可在含氧环境中部分地氧化含碳成分，以产生多种产物和副产物。例如，气化器可将含碳材料转化成一氧化碳和氢的有用的混合物，其也称为合成气体或合成气。在含灰的含碳材料的情况下，得到的合成气可还包括不那么合乎需要的成分，诸如熔灰，也称为熔渣，其可从气化器与产生的有用的合成气一起移除。因此，气化器反应中产生的熔渣副产物可被引导到气化器骤冷液体中，以固化熔渣和产生浆。大体上，这个浆从气化器在升高的温度和压力下排出。从气化器排出的浆被降压，以使得能够处置浆，或进一步处理浆。

发明内容

在下面概述在范围上与原本要求保护的本发明相当的某些实施例。这些实施例不意图限制要求保护的本发明的范围，而是这些实施例仅意图提供本发明的可行形式的简要概述。实际上，本发明可包含可类似于或不同于下面阐述的实施例的多种形式。

在第一实施例中，一种系统包括具有第一出口和第一入口的第一泵，以及控制器。第一泵构造成以第一压力持续地将浆流接收到第一出口中，以及以低于第一压力的第二压力持续地将浆流从第一入口排出。控制器构造成至少部分地基于第一压力而控制第一泵的逆着浆流的第一速度，其中第一泵的第一速度构造成阻碍浆从第一出口回流到第一入口。

在第二实施例中，一种系统包括具有出口和入口的反向作用泵、联接到反向作用泵的出口上的隔离阀，以及控制器，控制器联接到反向作用泵和隔离阀上。出口构造成以第一压力持续地接收浆流，而入口构造成以低于第一压力的第二压力持续地排出浆流。控制器构造成：通过控制反向作用泵的速度来控制通过反向作用泵的浆流，关闭隔离阀，或任何其组合。

在第三实施例中，方法包括：通过泵的出口接收处于第一压力的浆流，以构造成阻碍浆从出口回流到入口的速度驱动泵，控制泵的速度，以低于第一压力的第二压力从泵的入口排出浆流，以及通过控制泵的速度来控制通过泵的浆的流率。

技术方案1. 一种系统，包括：

包括第一出口和第一入口的第一泵，其中所述第一泵构造成以第一压力持续地将浆流接收到所述第一出口中，以及以低于所述第一压力的第二压力持续地将浆流从所述第一入口排出；以及

控制器，其构造成至少部分地基于所述第一压力而控制所述第一泵的逆着浆流的第一速度，其中所述第一泵的第一速度构造成阻碍浆通过所述第一泵从所述第一出口回流到所述第一入口。

技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述第一泵包括成对的相对的盘，其联接到轴上且构造成逆着浆流沿第一方向旋转，所述第一出口沿切向对齐成与所述第一方向相反，所述第一入口与所述轴沿轴向对齐，所述成对的相对的盘构造成沿第一径向方向将所述浆的一部分从所述轴驱动向所述第一出口，并且所述浆的所述部分构造成至少部分地基于所述第一压力和所述第二压力之间的压力差而沿与所述第一径向方向相反的第二径向方向再循环向所述第一入口。

技术方案3. 根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成至少部分地基于所述浆的粒度而调节所述成对的相对的盘之间的距离。

技术方案4. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成增大所述第一泵的第一速度，以增大所述第一压力和所述第二压力之间的压力差，所述控制器构造成减小所述第一泵的第一速度，以减小所述压力差，并且通过所述第一泵的浆的流量至少部分地基于所述压力差。

技术方案5. 根据技术方案4所述的系统，其特征在于，所述控制器构造成控制所述第一泵的第一速度，以使通过所述第一泵的浆的流量保持在阈值范围内。

技术方案6. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，包括一个或多个传感器，其构造成感测所述第一压力和所述第二压力中的至少一个。

技术方案7. 根据技术方案1所述的系统，其特征在于，包括联接到所述出口上的隔离阀，其中所述控制器构造成响应于通过所述第一泵的浆的快速降压状况而关闭所述阀。