[发明专利]一种超临界水气化喷嘴、装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及超临界水气化技术领域，尤其涉及一种超临界水气化喷嘴、装置和方法。

背景技术

超临界水气化是一种将超临界水氧化方法应用于气化技术中的方法，在超临界水气化过程中，以超临界水作为气化的反应介质，对待处理物进行气化处理，当待处理物为含碳料浆时，能够实现含碳料浆中含碳物质的热解和气化，在该过程中不需要事先对含碳料浆进行干燥处理，工艺过程简单，且生成的高压合成气便于下游工艺的综合利用。

其中，超临界水气化过程需要在超临界水气化装置中进行，现有技术中的超临界水气化装置包括喷嘴，喷嘴用于将含碳料浆和氧气送入至超临界水气化装置中进行反应。具体地，喷嘴包括用于通氧气的通道和用于通含碳料浆的通道。本申请的发明人发现，由于在超临界水气化过程中，反应温度不高(一般控制在900℃以下)，且含碳料浆的反应活性比较低，两者直接接触起燃并发生反应的难度较大，进而使得不能充分地对含碳料浆进行超临界水气化处理，在超临界水气化过程中含碳料浆的碳转化率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超临界水气化喷嘴、装置和方法，用于降低氧气与待处理物反应的难度，充分地对待处理物进行超临界水气化处理。

为达到上述目的，本发明提供一种超临界水气化喷嘴，采用如下技术方案：

一种超临界水气化喷嘴包括至少两个相互独立的通道，其中，至少一个通道用于向超临界水气化装置内通氧气，至少一个通道用于向所述超临界水气化装置内通待处理物和助燃剂，所述助燃剂的燃点低于所述待处理物的燃点。

由于本发明中的超临界水气化喷嘴具有以上所述的结构，从而使得在超临界水气化过程中，通过超临界水气化喷嘴不仅能够向超临界水气化装置内通氧气和待处理物，还可以向超临界水气化装置内通助燃剂，由于助燃剂的燃点低于待处理物的燃点，从而使得在该过程中，助燃剂会先与氧气反应，释放大量的反应热，使得在超临界水气化喷嘴附近形成一个高温区，从而使得待处理物进入该高温区后能够在较短的时间内升温起燃，降低了氧气与待处理物反应的难度，能够充分对待处理物进行超临界水气化处理，当待处理物为含碳料浆时，能够提高在超临界水气化过程中含碳料浆的碳转化率。

进一步地，本发明还提供了一种超临界水气化装置，该超临界水气化装置包括以上所述的超临界水气化喷嘴。由于该超临界水气化装置包括以上所述的超临界水气化喷嘴，因此，上述超临界水气化装置具有和超临界水气化喷嘴相同的有益效果，此处不再进行赘述。

此外，本发明还提供了一种超临界水气化方法，该超临界水气化方法包括在以上所述的超临界水气化装置中进行超临界水气化，所述超临界水气化方法包括：通过超临界水气化喷嘴中的至少一个通道向超临界水气化装置内通氧气，通过至少一个通道向超临界水气化装置内通待处理物和助燃剂。

由于本发明的超临界水气化方法不仅包括通过超临界水气化喷嘴向超临界水气化装置内通氧气和待处理物的步骤，还包括向超临界水气化装置内通助燃剂的步骤，由于助燃剂的燃点低于待处理物的燃点，从而使得在超临界水气化过程中，助燃剂会先与氧气反应，释放大量的反应热，使得在超临界水气化喷嘴附近形成一个高温区，从而使得待处理物进入该高温区后能够在较短的时间内升温起燃，降低了氧气与待处理物反应的难度，能够充分对待处理物进行超临界水气化处理，当待处理物为含碳料浆时，能够提高在超临界水气化过程中含碳料浆的碳转化率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的超临界水气化喷嘴的纵截面示意图；

图2为本发明实施例中的超临界水气化喷嘴的横截面示意图。

附图标记说明：

1—通道；11—中心通道；12—内环隙通道；

13—外环隙通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一