[发明专利]利用电磁场来减少反应器系统中的腐蚀的系统和方法

说明书

本申请描述了用于减少诸如超临界水气化系统的反应器系统的组件的腐蚀的系统和方法。载流元件可以围绕系统组件的外表面布置，系统组件诸如为阀门、导管、加热器、预加热器、反应器容器和/或换热器。载流元件可以为连续螺线管、环件、管道或棒的形式，包含诸如铜的导电材料。电流可以施加到载流元件上以在系统组件内产生电磁场。电流可以在系统组件内产生电磁场。电磁场可以迫使在流经系统组件的流体内移动的腐蚀性离子在远离系统组件的内表面的路径中移动。

背景技术

超临界水气化系统能够由通常视为废物的(诸如生物废料)或非清洁燃料源(包含煤和其他化石燃料在内)的原料来生产相对清洁的氢基燃料。在超临界水气化处理中，水在防止水转变成蒸汽的高压(例如，约22兆帕斯卡)下被加热到极高的温度(例如，超过约647开尔文)。在该温度下，水变得反应性极强并且能够将原料浆料分解以生成富氢燃料。由于水被加热到这些高温，所以水(“超临界水”)会由于腐蚀性离子的析出而腐蚀性极高(例如，在约570开尔文到约647开尔文的温度范围内)。

用来管理由于超临界水引起的腐蚀的常规技术涉及到不断更换被腐蚀的零件或者由耐腐蚀材料构造系统组件，其中耐腐蚀性材料昂贵且大多无效。这些技术可能过于耗时且成本过高，因为腐蚀性离子仍然接触系统组件的表面，这最终会导致表面毁坏。因此，尚没有这样一种通过影响腐蚀性离子流动经过超临界水气化系统的组件来防止腐蚀性离子接触组件表面而运行的减少腐蚀的方法。

发明概述

本公开不限于所描述的特定的系统、设备和方法，因为这些可以进行改动。在说明书中使用的术语仅为描述特定的变型或实施例的目的，不意在限制范围。

如在该文件中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文明确做出规定。除非进行限定，否则本文所使用的全部技术和科学术语具有与本领域普通技术人员所惯常理解的相同的含义。本公开中的任何内容不应解释为承认在本公开中描述的实施例未被给予根据在先发明而先于本公开的权利。如在该文件中使用的，术语“包括”意思是“包含，但不限于”。

在实施例中，构造为减少其腐蚀的反应器系统可以包括至少一个载流元件，其布置成接近反应器系统的至少一部分的表面。至少一个泵可构造为迫使其中布置有腐蚀性离子的流体通过所述反应器系统的至少一部分。该系统可以包括电流发生器，该电流发生器构造为使电流通过至少一个载流元件以在反应器系统内产生电磁场，其中电磁场起到通过迫使腐蚀性离子的至少一部分远离反应器系统的内表面来减少腐蚀的作用。

在实施例中，用于反应器系统的腐蚀减少方法可以包括：提供反应器系统，该反应器系统具有接近反应器系统的至少一部分的表面的至少一个载流元件。其中布置有腐蚀性离子的流体可以移动通过反应器系统的至少一部分。电流可以通过至少一个载流元件而在反应器系统的至少一部分内产生电磁场，由此电磁场迫使腐蚀性离子的至少一部分远离反应器系统的内表面。

在实施例中，构造为减少其腐蚀的反应器系统的制造方法可以包括：提供反应器系统，该反应器系统具有接近反应器系统的至少一部分的表面的至少一个载流元件。至少一个泵可构造为迫使其中布置有腐蚀性离子的流体通过反应器系统的至少一部分。至少一个载流元件可连接到电流发生器，该电流发生器构造为使电流通过至少一个载流元件，使得在反应器系统内产生电磁场，电磁场起到通过迫使腐蚀性离子中的至少一部分远离反应器系统的内表面来减少腐蚀的作用。

在实施例中，减少煤气化超临界水反应器系统中的腐蚀的方法可以包括：围绕超临界水反应器系统的反应器容器的亚临界区的至少一部分布置至少一个载流元件。其中布置有腐蚀性离子的煤浆料可以从亚临界区到超临界区移动通过反应器容器。电流可以通过至少一个载流元件而在反应器容器内产生电磁场。电磁场可以迫使腐蚀性离子中的至少一部分远离反应器容器的内表面。

附图说明

图1描绘了根据一些实施例的示例性的超临界水系统。

图2A描绘了根据第一实施例的与载流元件相关联的系统组件。