[实用新型]碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统

权利要求书

1.一种碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，包括：

主反应模块，包括超临界水气化反应器（1），超临界水气化反应器（1）底部出口经物料回热器（2）热流体侧接分离器，分离器的液相出口依次经组分回收单元（7）、增压浆料泵（8）以及浆料回热器（9）冷流体侧接超临界水氧化反应器（10）的入口，超临界水氧化反应器（10）出口依次经浆料回热器（9）热流体侧、节能器（11）、降压器（12）接三相分离器（13）的入口，三相分离器（13）液相出口接煤浆制备单元（21）；

能源化固碳模块，包括高碳气体集供单元（14），高碳气体集供单元（14）的输入口连接出分离器和三相分离器（13）的CO₂气体，高碳气体集供单元（14）出口与微藻固碳反应器（15）第一入口接通，微藻固碳反应器（15）出口接入离心分离器（16），离心分离器（16）底部出口接通水热液化反应器（17），离心分离器（16）顶部出口与微藻固碳反应器（15）第二入口接通；

氧化剂供应模块，包括空分装置（19），空分装置（19）的富氧气体出口与氧气压缩机（20）入口接通，氧气压缩机（20）出口分为两路，一路接至超临界水气化反应器（1）顶部入口，另一路与超临界水氧化反应器（10）入口接通；

物料供给模块，包括煤浆制备单元（21），煤浆制备单元（21）出口经高压物料泵（22）接至物料回热器（2）冷流体侧入口，物料回热器（2）冷流体侧出口分为两路，一路接至超临界水气化反应器（1）顶部入口，另一路接至超临界水气化反应器（1）上部侧面入口。

2.根据权利要求1所述碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，所述主反应模块中，分离器包括高压分离器（3）和低压分离器（6），物料回热器（2）热流体侧出口接至高压分离器（3），高压分离器（3）底部出口经调温器（4）、调压器（5）接至低压分离器（6），低压分离器（6）的液相出口接组分回收单元（7），高压分离器（3）的气相出口接气体分离单元（18）的入口。

3.根据权利要求2所述碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，所述气体分离单元（18）设有三个出口，第一出口输出氢气，第三出口输出CO₂，接至高碳气体集供单元（14）。

4.根据权利要求2所述碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，所述高碳气体集供单元（14）设有三个输入口，其分别与气体分离单元（18）的CO₂出口、三相分离器（13）顶部气相出口、低压分离器（6）顶部气相出口接通。

5.根据权利要求1所述碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，所述超临界水气化反应器（1）上部侧面入口为环形通道结构，环形通道内侧设有若干入射喷口；超临界水气化反应器（1）内顶部存在水热火焰区，超临界水气化反应器（1）被高效冷却套包围。

6.根据权利要求5所述碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，所述水热火焰区为球形或者椭球形，超临界水气化反应器（1）顶部入口位于水热火焰区中心顶部，超临界水气化反应器（1）上部侧面入口位于水热火焰区下部出口处。

7.根据权利要求1所述碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，所述组分回收单元（7）用于回收硫单质、氨水、硫酸铵，所述三相分离器（13）底部出口排出物为彻底矿化、稳定后的灰渣。

8.根据权利要求1所述碳基能源超临界水气化制氢及二氧化碳能源化利用系统，其特征在于，所述物料包括煤炭、污泥以及油泥。