[发明专利]热交换系统

权利要求书

1.一种热交换系统，包括：

-单一设备，所述单一设备具有浸没在流体槽中的区域以及位于顶部且气相被聚集的自由空间；

-至少一个间隔件，所述间隔件两端敞开，位于所述设备内部且完全浸没在所述流体槽中；

-一个或多个热交换表面；

-用于来自外部冷却源的一个或多个冷物质流的至少一个入口门以及用于来自外部热源的一个或多个热物质流的至少一个入口门；

-通过所述热交换表面的用于至少一个冷却后的物质流的至少一个出口门和用于至少一个加热后的物质流的至少一个出口，

所述系统的特征在于：

-所述系统包括在单一设备中的所有的所述热交换表面；

-所述热交换表面完全浸没在所述流体槽中且通过物质流与所述系统外部的所述热源和所述冷源流体连接。

2.根据权利要求1所述的热交换系统，其中所述热交换表面位于所述间隔件的内部且至少另一表面位于所述间隔件与所述设备的所述壁之间的空间内。

3.根据权利要求1-2中的至少一项所述的热交换系统，也包括与至少一个发电机联接的至少一个蒸汽涡轮机。

4.根据权利要求1-3中的至少一项所述的热交换系统，其中所述热交换表面为螺旋形元件的形式，所述物质流在所述螺旋形元件中流动。

5.根据权利要求1-4中的至少一项所述的热交换系统，其中所述间隔件为圆柱形的。

6.根据权利要求1-5中的至少一项所述的热交换系统，其中所述流体为水，所述气相为蒸汽。

7.根据权利要求1-6中的至少一项所述的热交换系统，其中所述外部热源和所述冷源代表氢气和／或合成气的所述制备过程的所述步骤。

8.根据权利要求1-7中的至少一项所述的热交换系统，其中有用于所述冷物质流的至少三个入口门以及用于所述热物质流的至少三个入口门。

9.根据权利要求1-8中的至少一项所述的热交换系统，其中有至少六个热交换表面。

10.根据权利要求4所述的热交换系统，其中有至少六个螺旋形元件。

11.根据权利要求1-10中的至少一项所述的热交换系统，其中所述冷物质流为试剂、氧化剂和／或来自相同的催化部分氧化过程的惰性产物。

12.根据权利要求1-10中的至少一项所述的热交换系统，其中所述热物质流为来自所述相同催化部分氧化过程的至少催化部分氧化反应步骤、水煤气变换步骤和／或燃烧步骤的产物。

13.一种热交换和回收方法，其特征在于，所述热交换和回收方法使用根据权利要求1-12中的至少一项所述的热交换系统，包括以下阶段：

●在所述热交换系统中利用水来冷却来自外部热源的物质流；

●在所述热交换系统中利用蒸汽来加热来自外部冷源的物质流；

●将所述热交换系统中存在的多余的热转化为蒸汽。

14.根据权利要求13所述的热交换和回收方法，其中在所述热交换系统所包括的所述间隔件内部的所述热交换表面将热传递至所述冷物质流，加热所述冷物质流，且在所述间隔件和所述设备的壁之间的所述热交换表面吸收来自所述热物质流的热，冷却所述热物质流。

15.根据权利要求14的所述热交换和回收方法，其中生成的所述蒸汽被进给到蒸汽供给系统或被用于产生电能。

16.根据权利要求14的所述热交换和回收方法，其中所述加热后的物质流进入所述相同的催化部分氧化过程的脱硫步骤和／或催化部分氧化反应步骤。

17.根据权利要求14的所述热交换和回收方法，其中所述冷却后的物质流进入所述相同的催化部分氧化过程的水煤气变换步骤、氢气分离和／或纯化步骤。