[发明专利]平衡接近反应器

权利要求书

1.一种用于处理具有不同固体含量的合成气的平衡接近反应器，所述合成气来自碳质材料的气化，并且所述平衡接近反应器被配置成操作在1100℃以上，所述平衡接近反应器包括：

容器，其具有第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室和所述第二腔室通过接口连接，相对于所述第一腔室和所述第二腔室所述接口具有减小的横截面面积，其中：

所述第一腔室包括：

入口，可操作地允许未经处理的合成气进入所述容器；和

至少三个氧气注入喷嘴，所述至少三个氧气注入喷嘴允许氧气被注入到所述第一腔室中，其中所述入口和所述氧气注入喷嘴相对于穿过所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室中的每一个的轴线螺旋地布置在所述容器周围，

所述第二腔室包括出口，所述出口可操作以允许经处理的合成气离开所述容器，所述布置使得所述合成气在所述容器内保持至少10秒，并且

所述第三腔室被配置为接收已经落到所述第二腔室的底部的固体污染物，并且所述第三腔室包括蒸汽注入点。

2.根据权利要求1所述的平衡接近反应器，其中所述未经处理的合成气含有灰，并且操作温度保持在所述灰的熔融温度以下。

3.根据权利要求1所述的平衡接近反应器，其中所述容器中的压力保持在高于大气压力。

4.根据权利要求1所述的平衡接近反应器，其中所述容器中的压力保持在0.5至12bar(g)之间。

5.根据权利要求1所述的平衡接近反应器，其中所述入口包括换热器。

6.根据权利要求5所述的平衡接近反应器，其中所述换热器由碳化硅构成。

7.根据权利要求1-6任一项 中所述的平衡接近反应器，其中所述入口位于所述第一腔室的第一端，所述氧气注入喷嘴沿螺旋路径朝向所述第一腔室的第二端间隔开。

8.一种操作权利要求1所述的平衡接近反应器的方法，包括以下步骤：

a.将所述未经处理的合成气通过所述入口引入所述第一腔室；和

b.保持所述容器中的合成气至少10秒。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述平衡接近反应器在高于大气压下操作。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述平衡接近反应器包括多个操作模式，包括固体未熔化或部分熔化的干模式，以及固体为完全流动的熔渣时的湿模式。

11.一种用于处理具有不同固体含量的合成气的平衡接近反应器，所述合成气来自碳质材料的气化，并且所述平衡接近反应器被配置成操作在1100℃以上，所述平衡接近反应器包括：

容器，其具有第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室通过接口连接，相对于所述第一腔室和所述第二腔室所述接口具有减小的横截面面积，其中：

第一腔室具有入口，所述入口可操作以允许未经处理的合成气进入所述容器，以及

所述第二腔室具有出口，所述出口可操作以允许经处理的合成气离开所述容器，所述布置使得合成气被保留在所述容器内至少10秒，以允许所述合成气接近平衡；

氧气注入系统，其中所述氧气注入系统可操作以将氧气注入到所述容器中，从而引起一定比例的合成气的自燃，以提高所述容器内的温度，使得所述合成气在所述容器中保持至少10秒的停留时间以允许所述合成气接近化学平衡；

所述氧气注入系统包括至少三个氧气注入喷嘴，以允许氧气被注入到所述容器中，其中所述入口和所述氧气注入喷嘴相对于所述容器的主轴螺旋地布置在所述容器周围，

其中所述氧气注入喷嘴包括允许同时注入其他介质的装置。

12.根据权利要求11所述的平衡接近反应器，其中所述出口相对于所述第二腔室向上成角度。