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[发明专利]一种适用于高浓度木质纤维素生物质的超临界水气化制氢系统及方法-CN202310798482.9在审
发明人：郭烈锦;葛晖;陈渝楠;葛志伟;金辉;黄勇;刘兆峥 -专利权人：西安交通大学;佛山市南海区鑫锦伟华洁净能源研究院
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： C10J3/20 文献下载
摘要：本发明属于制氢方法技术领域，具体涉及一种适用于高浓度木质纤维素生物质的超临界水气化制氢系统及方法，本发明实现高浓度纤维素类生物质浆液的制备及泵送，在浆液制备过程中未使物料分子结构的化学键大幅断裂，仅有少量气体生成，同时浆液均匀性、稳定性及流动性优异；利用超临界水的理化性质，采用两步法气化，一级反应器基于超临界水液化原理，实现碱盐回收与大分子解聚，并利用苛化装置增加了碱盐的重复利用性，提高了制浆工艺的经济性，实现低成本的浆液制备；基于在一级反应器内的物料分子结构简化，大幅降低二级反应器内积炭及反应器腐蚀的发生，实现木质纤维素生物质高效气化，保证了系统气化效率的高效性。
一种适用于浓度木质纤维素生物临界水气化制氢系统方法

[发明专利]一种煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统及方法-CN202211667245.0在审
发明人：郭烈锦;任振华;陈渝楠;葛志伟;金辉;孟祥瑾 -专利权人：西安交通大学;佛山市南海区鑫锦伟华洁净能源研究院
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01K7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤炭超临界水气化制氢反应器的测温系统及方法，包括IMP板、数采计算机、双测量端铠装热电偶及用于测量氧化管束壁温的炉壁热电偶；所述双测量端铠装热电偶包括用于测量反应器内同一空间位置的流体工质温度的双测量端铠装热电偶1号热电偶及双测量端铠装热电偶2号热电偶；所述炉壁热电偶、流体工质温度的双测量端铠装热电偶1号热电偶及双测量端铠装热电偶2号热电偶经IMP板与数采计算机相连接；双测量端铠装热电偶1号热电偶与双测量端铠装热电偶2号热电偶的材料相同且直径不同，该系统及方法能够测量超临界水气化反应器内的温度。
一种煤炭临界水气化制氢反应器测温系统方法

[发明专利]一种公用水煤浆高压加料分配输送及压力回收系统-CN202211667274.7在审
发明人：郭烈锦;任常奕凡;葛志伟;陈渝楠;金辉;周臣臣 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C10J3/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种公用水煤浆高压加料分配输送及压力回收系统，包括水煤浆搅拌存储单元，水煤浆搅拌存储单元依次连接低压煤浆输送单元、公用水煤浆高压加料系统单元和超临界水气化反应系统，超临界水气化反应系统经高压产气回收单元连接至低压煤浆输送单元，水煤浆搅拌存储单元的水煤浆在高压产气回收单元中气体压力的驱动下，经低压煤浆输送单元进入公用水煤浆高压加料系统单元，通过公用水煤浆高压加料系统单元分配水煤浆并进行升压，然后喷送至超临界水气化反应系统内，实现高压水煤浆的完全气化。
一种公用水煤浆高压加料分配输送压力回收系统

[发明专利]一种超临界水气化炉在线排渣装置及方法-CN202211667952.X在审
发明人：郭烈锦;程泽宁;金辉;陈渝楠;葛志伟;王羽 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： C10J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种超临界水气化炉在线排渣装置及方法，包括冷渣室、渣锁斗以及储渣池；冷渣室的顶部与流化床反应器的底部出渣口相连通，冷渣室的底部与渣锁斗顶部相连通，储渣池位于渣锁斗的下部，冷渣室内部布置有小直径的冲渣管。利用本发明的排渣装置可以实现反应器中残渣的连续不间断排出，且可以防止排渣管路的堵塞；排渣装置运行过程中不会引起反应器内压力的波动，不会对反应器内流场以及温度场造成干扰。
一种临界水气在线装置方法

[发明专利]一种超临界水气化制氢排渣系统用系统稳压容器及方法-CN202211667291.0在审
发明人：郭烈锦;任常奕凡;金辉;陈渝楠;葛志伟;周臣臣;尚飞 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： F17C13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种超临界水气化制氢排渣系统用系统稳压容器及方法，容器本体通过管路与多组并联的超临界水气化反应单元相连接。通过使用电加热器加热稳压装置中的水，压力容器内的水发生相变增加系统压力；用温度较低的水从稳压装置上部喷淋，出现部分冷凝，来降低系统压力。本发明可以实时稳定多组并联的反应单元的系统压力，也可以迅速调整排渣流程时所需要的压力，在系统排渣阶段有效减少反应器内的压力波动，维持超临界水气化系统稳定运行。能够减小超临界水气化反应系统在运行及排渣期间的压力波动，稳定整个系统的运行压力，高效、稳定的满足多组反应设备同时运行的稳压需求，使得超临界水气化系统的压力始终稳定在所需要的工况。
一种临界水气化制氢排渣系统稳压容器方法

[发明专利]一种煤炭超临界水气化制氢系统用管道泄漏报警防护装置-CN202211667962.3在审
发明人：郭烈锦;欧国标;陈渝楠;葛志伟;金辉;程珂 -专利权人：西安交通大学;佛山市南海区鑫锦伟华洁净能源研究院
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： F17D5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤炭超临界水气化制氢系统用管道泄漏报警防护装置，当管道发生泄漏时，管道内的超临界水与气体产物从管内高温高压环境进入到管外常压环境，由超临界态变成过热蒸汽态，体积迅速膨胀，产生水蒸气气流，推动半圆筒形叶片向后运动，此时由半圆筒形叶片、弹簧、电极触头、报警部件和电源组成的电路被接通，报警部件报警。报警的同时，泄漏出的高温水蒸气与气体产物由壳体从连接管被引流至冷凝器内实现气液分离，气体产物可后续进一步收集或排空。本发明结构简单，拆装方便，能在管道泄漏时发出警报，对系统的正常运行及作业人员的安全都有一个很好的提醒作用，同时避免了操作人员被直喷出的高温气体伤害到的风险。
一种煤炭临界水气化制氢系统管道泄漏报警防护装置

[发明专利]一种多喷嘴水煤浆超临界水气化反应器-CN202211667287.4在审
发明人：郭烈锦;欧国标;金辉;陈渝楠;葛志伟;张传 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C10J3/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种多喷嘴水煤浆超临界水气化反应器，反应器采用多层结构，内部设有套管，套管内围成的腔为氢氧放热区，套管与外壳体间的环形区为气化区，排渣区设在反应器的底部；氢氧放热区顶部设有氧化剂进入管与反应产物出口；气化区壳体纵向上设有多排喷嘴，气化区壳体上另设有切向超临界水入口，为加强流场调控，套管外壁与壳体内壁上可增设螺旋导流叶片。利用高速切向喷入的超临界水和增设的螺旋导流叶片，使煤颗粒与超临界水在气化区形成旋转流动，强化了热质传递与混合过程，加快反应速率。同时，煤的超临界水气化后产生的氢气随流体折返向上流动，在氢氧放热区与氧化剂反应放热，为煤的超临界水气化提供了所需的热量，实现煤炭高效转化。
一种喷嘴水煤浆超临界水气反应器

[发明专利]一种连续式超临界水反应器防腐蚀系统及方法-CN202211667936.0在审
发明人：郭烈锦;容思琦;陈渝楠;葛志伟;金辉;王若愚;黄磊 -专利权人：西安交通大学;佛山市南海区鑫锦伟华洁净能源研究院
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B01J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种连续式超临界水反应器防腐蚀系统及方法，包括超临界水反应器主体、防腐蚀无机盐溶液系统、超临界水系统、换热器及冷却器；换热器的管程出口与超临界水反应器主体的预热水入口相连通，超临界水反应器主体的预热水出口与换热器的壳程入口相连通，换热器的壳程出口与超临界水反应系统出口管道相连通；超临界水反应器主体的预热水出口通过冷却器与防腐蚀无机盐溶液系统相连通，防腐蚀无机盐溶液系统的出口及超临界水系统的出口与换热器的管程入口相连通，该系统及方法能够实现超临界水反应器的防腐蚀，并且具有低成本、高效及可重复利用的特点。
一种连续临界反应器腐蚀系统方法

[发明专利]超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统及操作方法-CN202211667301.0在审
发明人：郭烈锦;郭生辉;陈渝楠;金辉;葛志伟;王羽;吕友军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C10J3/72 文献下载
摘要：超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统及操作方法，一级气化反应器、一级氧化室、一级换热器、二级气化反应器、二级氧化室、二级换热器、三级氧化室、三级换热器和气液分离装置依次连接；一级氧化室、二级氧化室和三级氧化室均连接氧化剂供应模块；一级气化反应器和二级气化反应器连接原料供应模块；水供应模块的一端连接原料供应模块，另一端连接气液分离装置的液体端，高压产品气体储罐连接气液分离装置的气体端。本发明提出超临界水系统的串联梯级多次氧化及换热系统及操作方法，能够提高超临界水气化系统的生产效率，减少传热需求，并且通过梯级多次氧化来降低反应器温度，结合多级换热器的综合设计提高传热效率。
临界水系串联梯级多次氧化系统操作方法

[发明专利]一种基于内部氧化放热的超临界水气化系统的启动方法-CN202211667273.2在审
发明人：郭烈锦;王羽;葛志伟;陈渝楠;金辉;郭生辉;苏迪 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C10J3/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于内部氧化放热的超临界水气化系统的启动方法，包括以下步骤：在氧化反应器内通过氧化反应实现放热，实现氧化反应器的预热，再将氧化后的高温流体逆向返回到气化反应器中，同时送入换热器中，实现超临界水气化系统整体的升温，该方法能够实现超临界水气化系统的快速升温，同时避免增加外部设备或热源。
一种基于内部氧化放热临界水气系统启动方法

[发明专利]一种硫化氢脱除及硫回收系统及其工作方法-CN202211669607.X在审
发明人：郭烈锦;刘单珂;陈渝楠;金辉;葛志伟;刘石;郭生辉;王羽 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C10K1/00 文献下载
摘要：本发明公开的一种硫化氢脱除及硫回收系统及其工作方法，属于能源化工与环境技术领域。利用除硫剂与来自超临界水反应单元气化反应段内煤炭气化生成的硫化氢发生化学反应，硫化氢被化学吸附，从产物中脱除干净，洁净的流体随着超临界水进入下游工艺；被硫化的除硫剂通过回收、再生，能够循环利用。本发明不仅能够实现除硫剂与硫化氢的充分接触反应，除硫效率高，而且能实现超临界水气化产气的连续不断净化；产出硫酸盐副产品的同时，还能够实现除硫剂的重复利用，运行及维护成本低。另外，本发明具有广泛适用性，不仅适用于煤炭超临界水气化过程的硫化氢脱除，而且适用于各种含硫有机质的超临界水气化过程的硫化氢脱除。
一种硫化氢脱除回收系统及其工作方法

[发明专利]用于煤炭超临界水气化发电系统的空分废弃冷量利用系统-CN202211667259.2在审
发明人：郭烈锦;陈嘉;陈渝楠;葛志伟;金辉;任常奕凡;吕友军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： F01K11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于煤炭超临界水气化发电系统的空分废弃冷量利用系统，包括混合工质轮机、凝汽器、空分装置及循环水泵或风机；混合工质轮机的排汽口与凝汽器的壳侧入口相连通，所述凝汽器内设置有第一换热管及第二换热管，且所述第二换热管及第一换热管沿凝汽器壳侧内工质流向方向依次分布；空分装置的污氮出口与凝汽器内第一换热管的入口相连通，循环水泵或风机的出口与凝汽器内第二换热管的入口相连通，该系统空分装置与电站设备的优化匹配，降低厂用电量，充分利用空分废弃的能量，提高系统的整体发电效率。
用于煤炭临界水气发电系统废弃利用

[发明专利]一种对插套管式超临界水氢氧化放热反应器及其工作方法-CN202211667319.0在审
发明人：郭烈锦;尚飞;葛志伟;金辉;陈渝楠;张嘉玮;贝里京 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： B01J19/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种对插套管式超临界水氢氧化放热反应器及其工作方法，包括反应器筒体，反应器筒体的内部设置有外套管，外套管的一端经反应器筒体的顶部连接富氢气体总入口，外套管的内部套装有内套管，内套管的一端经反应器筒体的底部连接氧气总入口，外套管和内套管之间通过氢氧化反应放热，与反应器筒体内的换热介质进行换热。避免了放热集中的问题，减少反应过程的能质损耗，提高反应器的工作效率。
一种套管临界氢氧化放热反应器及其工作方法

[发明专利]一种氮硫元素资源化联合回收系统及其工作方法-CN202211667937.5在审
发明人：郭烈锦;刘单珂;陈渝楠;金辉;葛志伟;刘石;郭生辉;王羽 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： C10J3/02 文献下载
摘要：本发明公开的一种氮硫元素资源化联合回收系统及其工作方法，属于能源化工与环境技术领域。包括超临界水气化反应单元、换热单元、气液分离单元、除硫反应单元、变压吸附分离单元、除硫剂再生单元、硫铵吸收单元、氨水浓缩单元、硫酸铵结晶单元、水箱和减压阀。本发明的系统设计合理、运行稳定可靠，能够避免硫化氢和氨在煤炭超临界水产氢技术中对变压吸附分离设备的损害和对环境的危害，同时达到系统氮硫污染物的近零排放及氮硫的资源化回收利用，降低处理的成本。
一种元素资源联合回收系统及其工作方法

[发明专利]一种高温高压流体内循环的超临界水气化制氢装置及方法-CN202211667278.5在审
发明人：郭烈锦;郭生辉;葛志伟;陈渝楠;金辉;程珂 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： C10J3/48 文献下载
摘要：一种高温高压流体内循环的超临界水气化制氢装置及方法，氧化反应器和高温高压喷射器设置在气化反应器内部，气化反应器外设置有加热装置；供料装置和超临界水装置均和气化反应器连通，且超临界水装置连接在高温高压喷射器上；供氧装置和氧化反应器连通，高温高压喷射器的出口朝向供料装置出口；氧化反应器的顶部和气化反应器内部连通，氧化反应器的底部通过管路连接到高温高压喷射器，气化反应器、氧化反应器、高温高压喷射器形成回路。本发明不仅能够解决反应器热量传递的难题，而且通过高温高压喷射器的喷射，可以使循环喷嘴出口流速温度大大高于气化反应器的流速和温度，对物料进行冲击分散雾化，有利于气化反应的进行。
一种高温高压流体循环临界水气化制氢装置方法

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