[发明专利]煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统与方法

权利要求书

1.一种煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统，其特征在于，包括：

煤粉预处理单元，包括煤浆调配罐(1)，煤浆调配罐(1)出口与高压煤浆泵(2)入口相连，高压煤浆泵(2)出口与预热器(3)内管进口相连；

氧气供应单元，包括依次连接的空分装置(13)与氧气压缩机(14)

超临界水气化单元，包括超临界水气化反应器(4a)，超临界水气化反应器(4a)进口与预热器(3)内管出口相连，出口与预热器(3)外管进口相连，预热器(3)外管出口与调压装置(5)进口相连，调压装置(5)出口与气液分离器(6)进口相连，气液分离器(6)气相出口与气相分离模块(7)进口相连；

超临界水热燃烧单元，包括增压泵(8)，气液分离器(6)液相出口与增压泵(8)进口相连，增压泵(8)出口与残浆预热器(9)内管进口相连，残浆预热器(9)内管出口与超临界水热燃烧反应器(4b)物料入口相连，氧气压缩机(14)出口与超临界水热燃烧反应器(4b)氧化剂入口相连，超临界水热燃烧反应器(4b)液相出口与超临界水气化反应器(4a)相连，超临界水热燃烧反应器(4b)残浆出口与残浆预热器(9)外管进口相连，残浆预热器(9)外管出口与煤浆调配罐(1)中换热管进口相连，煤浆调配罐(1)中换热管出口与余热回收器(10)内管进口相连，余热回收器(10)内管出口与降压装置(11)进口相连，降压装置(11)出口与气液固三相分离器(12)进口相连，气液固三相分离器(12)液相出口与煤浆调配罐(1)回用水进口相连；

冷却水单元，包括依次连接的冷却水罐(15)与冷却水泵(16)，冷却水泵(16)出口分为两路，一路与超临界水热燃烧反应器(4b)冷却水进口相连，冷却水出口位于超临界水气化反应器(4a)底部；另一路与余热回收器(10)外管进口相连，余热回收器(10)外管出口产生蒸汽。

2.根据权利要求1所述煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统，其特征在于，所述煤浆调配罐(1)中设有搅拌器，搅拌器采用框式搅拌器、锚式搅拌器、叶浆搅拌器、涡轮搅拌器或螺带式搅拌器。

3.根据权利要求1或2所述煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统，其特征在于，所述煤浆调配罐(1)中设有换热器，换热器采用盘管换热器。

4.根据权利要求1所述煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统，其特征在于，所述预热器(3)、残浆预热器(9)和余热回收器(10)采用套管式换热器、管壳式换热器或螺旋盘管式换热器。

5.根据权利要求1所述煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统，其特征在于，所述超临界水气化反应器(4a)和超临界水热燃烧反应器(4a)为管式或釜式反应器，反应器外壁面通过冷却水进行壁温控制。

6.根据权利要求1所述煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统，其特征在于，所述调压装置(5)和降压装置(11)为毛细管降压器、调压阀、背压阀或多级阀门连锁降压。

7.根据权利要求1所述煤炭超临界水气化制氢及固液残余无害化处理系统，其特征在于，所述气液分离器(6)和气液固三相分离器(12)采用带压或常压条件下的高效分离器。