[发明专利]超临界水气化制氢及浆液超临界水热燃烧耦合系统与工艺

权利要求书

1.一种超临界水气化制氢及浆液超临界水热燃烧耦合系统，采用碳基能源，其特征在于，包括煤浆制备单元(1)，煤浆制备单元(1)出口经高压煤浆泵(2)接至高压预热器(3)冷流体侧入口，高压预热器(3)冷流体侧出口与超临界水气化反应器(4)上部侧面第一入口接通，超临界水气化反应器(4)底部出口经高压预热器(3)热流体侧接分离器，分离器液相出口依次经有质组分回收单元(9)、高压浆料泵(10)、高压回热器(11)冷流体侧接至超临界水热燃烧反应器(12)顶部入口，超临界水热燃烧反应器(12)底部侧面出口经调节阀(V3)、高压回热器(11)热流体侧、降温器(16)、降压器(17)接至三相分离器(18)入口，三相分离器(18)下部液相出口与煤浆制备单元(1)接通；出分离器和三相分离器(18)的二氧化碳汇聚接微藻光合反应器(19)第一入口，微藻光合反应器(19)出口与离心分离器(20)接通，离心分离器(20)底部液相出口接至煤浆制备单元(1)和/或水热液化反应器(21)，离心分离器(20)顶部气相出口接至微藻光合反应器(19)第二入口。

2.根据权利要求1所述超临界水气化制氢及浆液超临界水热燃烧耦合系统，其特征在于，所述分离器包括高压气体分离器(5)和低压气体分离器(8)，高压预热器(3)热流体侧出口接高压气体分离器(5)的入口，高压气体分离器(5)顶部气相出口接至组分分离单元(15)，高压气体分离器(5)底部液相出口依次经调温器(6)、调压器(7)接至低压气体分离器(8)，低压气体分离器(8)底部液相出口接有质组分回收单元(9)的入口。

3.根据权利要求2所述超临界水气化制氢及浆液超临界水热燃烧耦合系统，其特征在于，所述组分分离单元(15)设有三个出口，第一出口输出氢气，第三出口输出气体以二氧化碳为主，第二出口输出包含甲烷在内的其他气体，组分分离单元(15)的第三出口、低压气体分离器(8)顶部气相出口及三相分离器(18)顶部出口汇聚连接微藻光合反应器(19)第一入口。

4.根据权利要求1所述超临界水气化制氢及浆液超临界水热燃烧耦合系统，其特征在于，利用空分装置(13)产氧，其氧气出口接至高压氧压缩机(14)，高压氧压缩机(14)出口分为两路，第一路经调节阀(V2)接至超临界水热燃烧反应器(12)顶部入口，第二路经调节阀(V1)接至超临界水气化反应器(4)上部侧面第二入口。

5.根据权利要求1所述超临界水气化制氢及浆液超临界水热燃烧耦合系统，其特征在于，所述超临界水热燃烧反应器(12)底部中心与超临界水气化反应器(4)顶部贯通，贯通处设有导流件；超临界水热燃烧反应器(12)外围设有高效冷却套，防止壁面超温；超临界水热燃烧反应器(12)底部侧面出口用于输出高温高压燃烬后渣浆。

6.根据权利要求1所述超临界水气化制氢及浆液超临界水热燃烧耦合系统，其特征在于，所述超临界水气化反应器(4)的上部侧面第一入口和上部侧面第二入口皆为环通道结构，环通道内侧设有若干入射喷口。