专利名称：用于从气化器产生的合成气中去除细小微粒的系统的制作方法
用于从气化器产生的合成气中去除细小微粒的系统
背景技术：
本文公开的主题涉及气化系统，且更具体而言，涉及改进的微粒去除系统和方法。整体气化联合循环(IGCC)动力设备能够从多种含碳给料一诸如煤或天然气一比较清洁地且高效地产生能量。IGCC技术可将含碳给料通过在气化器中与氧气和蒸汽反应而转化成一氧化碳(CO)和氢气(H2)的气体混合物，即合成气。这种动力设备典型地是清洁的，且产生用于在下游应用中用作燃料的气体。然而，由气化器产生的气体混合物典型地包含很大量的微粒，其可包括无机污染物和未转化的有机材料。不幸的是，这些微粒必须典型地在可使用合成气之前用水洗出，用陶瓷过滤器过滤出，使用旋风分离器来消除，或通过另一种方法去除。此外，所丢弃的未反应的含碳微粒可降低这种气化系统的碳转化效率
发明内容
以下概述了在范围方面与最初要求保护的本发明相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制所要求保护的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供对本发明的可行形式的简要概述。事实上，本发明可包括可类似于或者不同于下文所阐述的实施例的各种各样的形式。在第一实施例中，一种系统包括气化器,其包括具有第一入口、第一出口和第一内部体积的第一外壳。该第一入口构造成以便将燃料给料接收到第一内部体积中，且第一出口构造成以便输出合成气离开第一内部体积。等离子体焰炬设置在第一出口下游或设置在第一出口附近的区域中，且该区域至少小于第一内部体积的大约30%。在第二实施例中，一种系统包括合成气微粒去除器，其包括等离子体焰炬。该等离子体焰炬构造成以便熔化来自气化器的合成气中的无机微粒，且使来自气化器的合成气中的有机微粒反应。在第三实施例中，一种系统包括微粒去除器，其包括等离子体焰炬。该等离子体焰炬构造成以便从气化器下游的流体中去除微粒物质。
当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相似的符号在所有图中表示相似的部件，其中
图I是具有微粒去除系统的整体气化联合循环(IGCC)动力设备的一个实施例的框
图2是包括独特的微粒去除系统的如图I所示的气化系统的一个实施例的框图，该微粒去除系统包括等离子体焰炬系统；
图3是图I所示的气化系统的一个实施例的框图，其包括基于非等离子体的气化器下游的独特的等离子体气化器；
图4是图I所示的气化系统的一个实施例的框图，其包括合成气冷却器下游的独特的等离子体气化器；图5是图I所示的气化系统的一个实施例的框图，包括气体清洁单元下游的独特的等离子体气化器；
图6是图I所示的气化系统的一个实施例的框图，包括沿着将气化器联接到合成气冷却器的导管设置的独特的等离子体系统；
图7是包括多个会聚的等离子体流的独特的等离子体气化器的一个实施例的截面侧视 图8是沿着图7的线8-8得到的等离子体气化器的一个实施例的截面图，示出了具有会聚的等离子体流的独特的等离子体焰炬系统；且
图9是沿着图7的线8-8得到的等离子体气化器的一个实施例的截面图，示出了具有会聚的等离子体片的独特的等离子体焰炬系统。
具体实施例方式下面将对本发明的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发者的具体目标可在不同的实现之间彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对受益于本公开的那些普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。当引用本发明的不同实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意图
表示存在元件中的一个或多个。术语“包含”、“包括”以及“具有”意图为包括性的，且表示可存在除了所列的元件之外的另外的元件。如下文所讨论的，微粒去除系统的实施例使用聚集能量(例如，等离子体能量)来处理来自气化器的生成物(resultant)流体流。如本文所使用，聚集能量至少大于大约5MJ/m3。例如，聚集能量可介于大约10MJ/m3至70MJ/m3之间。为了进一步示范，在一个实施例中，等离子体可具有大约50MJ/m3的能量密度。本文所述的聚集能量系统可包括能够产生和引导一个或多个聚集能量束或片的一个或多个聚集能量装置。例如，微粒去除系统可包括等离子体焰炬系统，其构造成以便将来源于一个或多个等离子体焰炬的一个或多个等离子体流引导到流体流上。以这种方式，聚集能量系统(例如，等离子体焰炬)可例如通过使得无机微粒熔化且使有机微粒反应而导致流体组分改变。因此，等离子体焰炬可能能够在惰性气体传送通过焰炬时保持高达大约5000°C的内部温度。例如,等离子体焰炬中的内部温度可至少大于大约2000°C、3000°C、4000°C或5000°C。如本文所用，等离子体可定义为能够达到足以熔化无机微粒和/或使有机微粒反应的温度的任何部分地离子化的气体。此夕卜，等离子体焰炬，如本文所用，可定义为能够产生通过其喷嘴的被引导的等离子体流的任何装置。微粒去除系统的前述特征可有助于提高相关联的气化系统中的碳转化效率，因为在气化器中的基于非等离子体的气化之后保持未反应的有机微粒仍然可在微粒去除系统中反应。因此，本文所述的独特的微粒去除系统可允许气化系统从给料供应产生最大量的可用的合成气。此外，因为无机副产物的高密度，微粒去除系统可有助于可用的合成气更容易地与其污染物分离。
在某些实施例中，微粒去除系统可包括具有设置在等离子体气化室内的一个或多个聚集能量源(例如，等离子体焰炬)的等离子体气化器。等离子体焰炬可引导等离子体流朝向通过等离子体气化室的流体流。例如，等离子体气化器可包括外壳，其具有联接到该外壳的一个或多个等离子体焰炬。在这种实施例中，等离子体焰炬可被引导朝向彼此，以大体使等离子体流会聚。此外，等离子体焰炬中的一个或多个可定位成以便在与流体流的下游方向相反的上游方向上引导一个或多个等离子体流。在其它实施例中，等离子体焰炬系统可设置在基于非等离子体的气化器的下部区域(例如，下游区域)中。例如，等离子体焰炬可位于气化器的第一出口附近的区域中，该区域至少小于气化器的内部体积的大约30%。为了进一步示范，微粒去除系统可联接到合成气冷却器的出口，气体清洁单元的下游，或气化系统中的任何其它合适的位置。图I是可产生和燃烧合成气体一即合成气一的整体气化联合循环(IGCC)系统100的一个实施例的图解。IGCC系统100的元件可包括燃料源101，诸如可用作用于IGCC的能量源的固体给料。燃料源101可包括煤、石油焦炭、生物量、木基材料、农业废料、焦油、焦炉气体和浙青，或其它含碳的物品。虽然始终在IGCC系统100的上下文中示出了微粒去除系 统的实施例，但本文所公开的微粒去除系统可用于各种各样的类型的使用或产生合成气的设备中的任意设备中。例如，微粒去除系统可用于产生CO、氢气、甲醇、氨或任何其它化学物或燃料产物的任何设备中。也就是说，本文所述的微粒去除系统可与除IGCC设备之外的设备一起使用。此外，在一些实施例中，可在没有功率生成(例如，发电机)的情况下使用微粒去除系统。燃料源101的固体燃料可传送到给料制备单元102。给料制备单元102可例如通过对燃料源101进行切、磨、破碎、粉化、压块或者制粒来对该燃料源101重设大小或者重设形状，以产生给料。另外，水或者其它合适的液体可在给料制备单元102中添加到燃料源101，以产生浆料给料。在其它实施例中，没有液体添加到燃料源，从而实现干燥给料。给料可从给料制备单元102传送到气化器104。气化器104可将给料转化成合成气，例如一氧化碳和氢气的组合。取决于所使用的气化器104的类型，该转化可通过使给料经历处于升高的压力(例如，大约20巴(bar)到85巴)和温度(例如大约700°C到1600°C)的受控的量的蒸汽和氧气来实现。气化过程可包括使给料经历高温分解过程，由此给料被加热。在高温分解过程期间，取决于用来产生给料的燃料源101，气化器104内的温度的范围可为从大约150°C到700°C。高温分解过程期间对给料的加热可产生固体(例如炭)和残余气体(例如一氧化碳、氢气和氮气)。从来自高温分解过程的给料中剩余的炭可仅重达初始给料的重量的大约30%。然后可在气化器104中发生燃烧过程。燃烧可包括将氧气引入到炭和残余气体。炭和残余气体可与氧气反应来形成二氧化碳和一氧化碳，这为随后的气化反应提供热量。燃烧过程期间的温度可在从大约700°C到1600°C的范围中。接下来，可在气化步骤期间将蒸汽引入气化器104中。炭可与二氧化碳和蒸汽反应来在大约800°C到1100°C的范围中的温度处产生一氧化碳和氢气。实质上，气化器使用蒸汽和氧气来允许给料中的一些被〃燃烧"而产生一氧化碳以及释放能量，这会驱动将另外的给料转化成氢气和另外的二氧化碳的第二反应。以这种方式，由气化器104制造生成物气体。该生成物气体可包括比例相同的大约85%的一氧化碳和氢气，以及CH4、HC1、HF、C0S、NH3、HCN和H2S (基于给料的硫含量)。该生成物气体可称为脏合成气，因为它包含例如H2S。气化器104还可产生废料，诸如渣109，其可为湿灰材料。该渣109可从气化器104去除，并且被处置，例如，被处置为路基或者另外的建筑材料。微粒去除系统106可联接到IGCC系统100的一个或多个构件一诸如在具有气化器104和气体清洁单元110的区域107内。例如，微粒去除系统106可联接到气化器104的下游部分，或气化器104的出口的下游。通过进一步的示例，微粒去除系统106可联接到合成气冷却器、气体清洁单元110、水处理单元或IGCC系统100中的任何其它构件。换句话说，微粒去除系统106设置在气化器104的主气化区(例如，非等离子体气化)下游。微粒去除系统106包括聚集能量系统，诸如等离子体焰炬系统108。聚集能量系统(例如，等离子体焰炬系统108)可提供聚集高能束，诸如具有大约50MJ/m3的能量密度的束。等离子体焰炬系统108可包括一个或多个等离子体焰炬，其构造成以便从气化器104的主气化区下 游的流体(例如，脏合成气)中去除微粒物质。也就是说，等离子体焰炬系统108构造成以便熔化由气化器104制造的生成物气体中的无机微粒以及使由气化器104制造的生成物气体中的有机微粒反应。在某些实施例中，无机微粒和有机微粒可具有小于大约80_的平均颗粒直径。例如,微粒可具有介于大约500微米到IOOmm之间的平均颗粒直径。一个或多个等离子体焰炬可为能够产生适用于气化过程的等离子体的任何焰炬。例如，等离子体焰炬可包括能够接收电能和产生电弧的两个电极。等离子体焰炬可能能够在使惰性气体穿过电弧时保持高达大约5000°C的内部温度。例如,等离子体焰炬中的内部温度可至少大于大约2000°C、3000°C、4000°C或5000°C。前述构件可有利于提高IGCC系统100中的碳转化效率，因为在气化器104中的气化之后保持未反应的有机微粒仍然可在微粒去除系统106中反应。这可使得IGCC系统100能够最大化从给料产生的可用的合成气的量。此外，与传统的系统相比，这样的系统106和108可产生更致密的无机副产物，从而有利于使可用的合成气与其污染物更容易地分离。气体清洁单元110构造成以便清洁来自气化器104的脏合成气。气体清洁单元110可洗涤脏合成气来从脏合成气去除HC1、HF、COS、HCN和H2S,其可包括通过例如硫处理器112中的酸性气体去除过程在该硫处理器112中分离出硫111。此外，气体清洁单元110可通过水处理单元114从脏合成气分离出盐113，水处理单元114可利用水净化技术来从脏合成气产生可用的盐113。在某些实施例中，水处理单元114包括微粒去除系统106和/或等离子体焰炬系统108。结果，来自气体清洁单元110的气体可包括干净的合成气(例如，硫111已经从合成气去除)，其具有痕量的其它化学物，例如NH3(氨)和CH4(甲烷)。气体处理器116可用来从干净的合成气去除残余气体成分117，诸如氨和甲烷以及甲醇或任何残余化学物。然而，从干净的合成气去除残余气体成分117是可选的，因为干净的合成气即便是在包含残余气体成分117 (例如废气)时也可用作燃料。在这一点上，干净的合成气可包括大约40%的CO、大约55%的H2,以及大约3%的CO2,且基本脱去了 H2S。该干净的合成气可作为可燃燃料传输到燃气涡轮发动机118的燃烧器120，例如燃烧室。此夕卜，CO2可在传输到燃气涡轮发动机之前从干净的合成气去除。IGCC系统100可进一步包括空气分离单元(ASU) 122。ASU122可起作用来通过例如蒸馏技术将空气分离为成分气体。ASU122可从自辅助空气压缩机123供应到它的空气中分离出氧气，且ASU122可将分离出的氧气传递到气化器104。另外，ASU122可将分离出的氮气传输到稀释氮气(DGAN)压缩机124。DGAN压缩机124可将从ASU122接收的氮气至少压缩到与燃烧器120中的压力水平相同的压力水平，以便不干涉合成气的合适的燃烧。因此，一旦DGAN压缩机124已经充分地将氮气压缩到合适的水平，DGAN压缩机124就可将压缩氮气传输到燃气涡轮发动机118的燃烧器120。例如，氮气可用作稀释剂来有助于控制排放。如之前所述的，压缩氮气可从DGAN压缩机124传输到燃气涡轮发动机118的燃烧器120。燃气涡轮发动机118可包括涡轮130、驱动轴131和压缩机132，以及燃烧器120。燃烧器120可接收可在压力下从燃料喷嘴喷射的燃料，诸如合成气。该燃料可与压缩空气以及来自DGAN压缩机124的压缩氮气混合，并且在燃烧器120内燃烧。该燃烧可产生热的加压排气。
燃烧器120可朝向涡轮130的排气出口引导排气。随着来自燃烧器120的排气穿过涡轮130，该排气推动涡轮130中的涡轮叶片来使驱动轴131沿着燃气涡轮发动机118的轴线旋转。如图所示，驱动轴131连接到燃气涡轮发动机118的多种构件，包括压缩机132。驱动轴131可将涡轮130连接到压缩机132以形成转子。压缩机132可包括联接到驱动轴131的叶片。因此，涡轮130中的涡轮叶片的旋转可使得将涡轮130连接到压缩机132的驱动轴131使压缩机132内的叶片旋转。压缩机132中的叶片的该旋转使得压缩机132压缩通过压缩机132中的进气口接收的空气。然后压缩空气可供给到燃烧器120，并且与燃料和压缩氮气混合，以允许有更高效率的燃烧。驱动轴131还可连接到负载134上，负载可为固定负载，诸如用于例如在动力设备中产生电功率的发电机。事实上，负载134可为由燃气涡轮发动机118的旋转输出提供动力的任何合适的装置。IGCC系统100还可包括蒸汽涡轮发动机136和热回收蒸汽发生(HRSG)系统138。蒸汽涡轮发动机136可驱动第二负载140。第二负载140也可为用于产生电功率的发电机。然而,第一负载134和第二负载140两者可为能够由燃气涡轮发动机118和蒸汽涡轮发动机136驱动的其它类型的负载。另外，虽然燃气涡轮发动机118和蒸汽涡轮发动机136可驱动单独的负载134和140，如在示出的实施例中所示，但燃气涡轮发动机118和蒸汽涡轮发动机136还可串联地使用，以便通过单个轴驱动单个负载。蒸汽涡轮发动机136以及燃气涡轮发动机118的具体构造可为对于实现而言特定的(构造)，且可包括任何段组合。系统100还可包括HRSG138。来自燃气涡轮发动机118的被加热的排气可传送到HRSG138中，且用于加热水以及产生用来为蒸汽涡轮发动机136提供动力的蒸汽。来自例如蒸汽涡轮发动机136的低压段的排气可被引导到冷凝器142中。冷凝器142可利用冷却塔128来以被加热的水与冷却水交换。冷却塔128起作用来为冷凝器142提供冷水，以便有助于冷凝从蒸汽涡轮发动机136传输到冷凝器142的蒸汽。来自冷凝器142的冷凝物又可被引导到HRSG138中。此外，来自燃气涡轮发动机118的排气也可被引导到HRSG138中，以加热来自冷凝器142的水以及产生蒸汽。在联合循环系统一诸如IGCC系统100中，热排气可从燃气涡轮发动机118流出且传送到HRSG138，其中，其可用于产生高压、高温蒸汽。然后由HRSG138产生的蒸汽可传送通过蒸汽涡轮发动机136以产生动力。另外，所产生的蒸汽还可供应到在其中可使用蒸汽的任何其它过程，诸如供应到气化器104。燃气涡轮发动机118发生循环通常称为“顶循环”，而蒸汽涡轮发动机136发生循环通常称为“底循环”。通过如图I所示结合这两种循环，IGCC系统100可在两个循环中产生更高的效率。特别而言，可捕获来自顶循环的排气热量，并且其用来产生用于在底循环中使用的蒸汽。图2是气化系统或过程150的一个实施例的框图，其包括具有聚集能量系统(例如，等离子体焰炬系统108)的独特的微粒去除系统106。气化系统150可采用用于从液态烃、石油残余物、焦炭或它们的组合产生合成气体的部分氧化气化过程(例如,Texaco气化过程(TGP))。然而，微粒去除系统106可与各种各样的其它类型的气化过程一起使用。例如，微粒去除系统106可尤其适于与Shell Coal气化过程(SCGP)、Conoco PhillipsE-气体气化过程以及Mitsubishi Heavy Industries (MHI)干给料气化过程一起使用。所不的气化系统150包括给料制备系统或过程152、气化器104、合 成气冷却器154、灰或渣去除系统或过程156、微粒去除系统106以及气体清洁单元110。所示的给料制备系统152包括构造成以便接收水160和煤162的煤研磨机158、浆料罐164以及浆料泵166。灰或渣去除系统156包括阀168和170，以及收集和/或传送渣109的一个或多个闭锁式料斗172。气体清洁单元110包括产生经洗涤的合成气176的水洗涤器174、阀178、黑水180以及再循环环路182。气化器104包括第一入口 186、第一出口 188以及外壳190。外壳190限定了可在操作期间用作主气化室的第一内部体积192 (例如，上游部分)。距离194限定了第一内部体积192的高度。气化器104的下部区域196 (例如，下游部分)邻近第一出口 188且由高度198限定。气化器104的下部区域196可至少小于第一内部体积192或气化器104的整个体积的大约5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或45%。第一导管200将气化器104的第一出口 188联接到合成气冷却器154的第二入口 202。外壳204限定了合成气冷却器154的第二内部体积206。第二出口 208将合成气冷却器154联接到第二导管210。第三出口212将合成气冷却器154联接到灰或渣去除系统156。在所示的实施例中，气化器104是适于在TGP中使用的夹带流气化器。也就是说，在气化期间，气化器104的操作温度可为大约1200°C到1500°C，且操作压力可小于大约27到80 (巴)。因此，气化器104可包括在操作期间用作被动热护罩的耐火衬套。这种耐火衬套可由能够承受高达或大于大约500°C、1000°C、1500°C或甚至2000°C的温度的各种各样的耐火材料制成。也就是说，耐火衬套可由在暴露于这种高温时保持其预定的物理和化学特性的任何材料制成。用于在气化器104中使用的合适的耐火材料可包括陶瓷(例如，黏土或矿物)，金属(例如，钛、钨)，金属陶瓷材料(即，陶瓷和金属复合物)，或其它耐火材料(例如，二氧化硅、氧化铝)。在本文所示和所述的气化系统150的实施例中，气化器104是夹带流气化器，其中生成物合成气通过位于气化器104的底部处的第一出口 188离开气化器104。然而，应当注意到，本文所公开的独特的微粒去除系统106可与包括气化器的各种各样的其它气化过程(其中出口并未设置在气化器的底部部分中)一起使用。例如，所公开的实施例可结合固定床气化器或流化床气化器来使用。在这种实施例中，通过气化器的流的方向可向上，使得生成物合成气可通过位于气化器的顶部部分上或附近的出口离开。为了进一步示范，微粒去除系统106可与其它夹带流气化器一起使用，其中，该流穿过气化器在大体向上的方向上建立。
微粒去除系统106包括等离子体焰炬系统108。图2的微粒去除系统106可在气化系统150内位于各种各样的位置。例如，微粒去除系统106可在第一出口 188附近位于气化器104的下部区域196 (例如，下游部分)中，如箭头214所示。在这种实施例中，等离子体焰炬系统108可包括设置在下部区域196的周边周围的多个等离子体焰炬，或设置在下部区域196中的单个等离子体焰炬。换句话说，微粒去除系统106可在主气化区(例如基于非等离子体的气化)下游位于基于非等离子体的气化器104内。为了进一步示范，微粒去除系统106可在气化器104的第一出口 188和合成气冷却器154的第二入口 202之间联接到第一导管200，如箭头216所示。在这种实施例中，包括在等离子体焰炬系统108中的一个或多个等离子体焰炬可位于第一导管200中或上。例如，多个等离子体焰炬可沿着第一导管200的壁定位。等离子体焰炬可按照适用于使合成气中的无机微粒熔化且使合成气中的有机微粒反应的任何方式布置。例如，等离子体焰炬可指向彼此，使得从等离子体焰炬出现的多个等离子体流会聚在预定的点处。在另外的其它实施例中，微粒去除系统106可位于合成气冷却器154下游的任何合适的位置，如箭头218所示。例如，等离子体焰炬系统108可联接到第二导管210，该第二导管210联接到合成气冷却器154的第二出口 208。为了进一步示范，等离子体焰炬系统108可直接联接到合成气冷却器154。
在操作期间，给料制备系统152制备在水中按重量计为大约50%到70%的煤的浆料给料。具体而言，水160和煤162输入煤研磨机158。煤研磨机158将煤162破碎成较小的颗粒且使颗粒与水160混合，以在水中形成煤浆料给料。然后浆料给料传递到浆料罐164，以便在使用前存储。浆料泵166获取(access)浆料罐164中的浆料给料，并且通过导管220将适用于在气化过程150中使用的量传递到气化器104。因此，浆料泵166可以连续模式(即，浆料泵166每分钟供应固定量的浆料给料)，步进模式(即，浆料泵166以特定的时间间隔供应预定的递增量)，或任何其它合适的模式操作。此外，在某些实施例中，浆料泵166可接收来自位于气化器104中或下游的一个或多个传感器的反馈，并且响应于这种反馈调节泵送的浆料给料的量。所示的实施例包括浆料给料系统，其中给料制备系统152制备煤的浆料给料。然而，在其它实施例中，给料制备系统152可为构造成以便制备干给料的干给料系统。也就是说，在一些实施例中，可使用干给料系统，而不是浆料给料系统。浆料给料和氧气222通过位于气化器104的顶部中的第一入口 186供应到气化器104。反应物和渣在大体下游方向上从气化器104的第一入口 186流到气化器104的第一出口 188。也就是说，浆料给料和气化剂(例如，氧气)的流动通过气化器104同时发生。此外，通过气化器104的这种流动可具有小于大约3、4、5或6秒的驻留时间。在气化期间，所示的夹带床气化器104的操作温度可为大约1200°C到2000°C，且操作压力可小于大约80巴。所示的夹带流气化器104使用蒸汽和氧气来允许浆料给料中的一些燃烧而产生一氧化碳并释放能量。这些产物驱动将另外的给料转化成氢气和额外的二氧化碳的第二反应。这些反应在没有任何聚集能量系统，诸如等离子体焰炬系统的情况下发生，且因此可描述为非等离子体气化机制。换句话说，与氧气和蒸汽的反应大体升高了气化器104的整个体积的温度，而非依赖于聚集能量源(例如，等离子体焰炬)。因此，生成物气体由气化器104在不使用聚集能量系统-诸如等离子体焰炬的情况下制造。生成物气体可包括相同比例的大约85%的一氧化碳和氢气，以及CH4、HCl、HF、COS、NH3> HCN和H2S (基于给料的硫含量)，并且可能不包括焦油、可冷凝的烃、酚以及氨。在非等离子体气化机制期间，气化器104还可产生废料，诸如熔融的灰或渣109。在气化器104中产生的合成气和渣可大体以向下的方式(例如，沿下游方向)从气化器104的第一出口 188流过第一导管200且通过第二入口 202流入合成气冷却器154。在某些实施例中，在生成物合成气/渣混合物进入合成气冷却器154之前，微粒去除系统106的构件可对生成物合成气/渣混合物起作用。也就是说，等离子体焰炬系统108可设置在气化器104的下部区域196 (例如，下游部分)中和/或联接到第一导管200上。在这种实施例中，等离子体焰炬系统108可包括构造成以便从气化器104的主气化区的下游的流体中去除微粒物质的一个或多个等离子体焰炬。等离子体焰炬可使由气化器104制造的生成物气体产物中的无机微粒熔化，且使其中的有机微粒反应。也就是说，微粒去除系统106可作用于在气化器104中发生的基于非等离子体的气化机制的产物上。因此，微粒去除系统106构造成以便专门处理作为主气化过程的产物出现的细粒。这样，与没有新颖的微粒去除系统106的系统相比，前述特征可有利于提高碳转化效率。例如，在气化器104中的基于非等离子体的气化机制之后保持未反应的有机微粒仍可通过等离子体焰炬系统108在更下游反应。 在进入合成气冷却器154后，生成物流体(例如，合成气和渣混合物)流过合成气冷却器154的在流动方向224上沿长度方向延伸通过第二内部体积206的气体通路。因此，生成物流体通过第二入口 202进入合成气冷却器154且沿长度方向流过合成气冷却器154。然后合成气通过第二出口 208离开合成气冷却器154，且渣通过第三出口 212丢弃掉。以这种方式，生成物流体可与合成气冷却器154的管路发生接触，且流过管路的流体，诸如水226，可随着其前进经过合成气冷却器154而起作用来冷却生成物流体。这种冷却过程的一个结果可为在管路中产生蒸汽228，其然后可传输到高压鼓以便收集以及传输到热回收蒸汽发生器138 (见图I)。合成气冷却器154还可包括合成气冷却器154的下部区域中的、可有助于通过相应的出口 208和212将冷却的合成气和渣引导出合成气冷却器154的机构。例如，渣109可被引导为在大体向下的方向224上流动以便通过出口 212离开合成气冷却器154。与此对比，冷却的合成气可被引导以朝向第二出口 208和第二导管210流动。离开第三出口 212的渣被朝向渣去除系统156引导以进行处理。渣首先进入阀168，阀168控制通过闭锁式料斗172隔离且去除的渣的量。闭锁式料斗172收集进入的流体且将其以期望的速率传递到阀170。然后可处置去除的洛109或其可在下游应用中使用。生成物合成气通过第二出口 208离开合成气冷却器154。在一些实施例中，合成气可在离开合成气冷却器154之后由微粒去除系统106进一步处理。也就是说，如之前那样，微粒去除系统106可经由聚集能量(例如，来自等离子体焰炬的等离子体束)进一步使留在合成气中的任何有机物反应，以及使留在合成气中的任何残余无机物熔化，如箭头218所示。脏合成气然后可进入气体清洁单元110以进一步处理。水洗涤器174去除来自合成气的细灰，产生经洗涤的合成气176，与脏合成气相比，其可包含减少的量的污染物。经洗涤的合成气176可用于燃气涡轮燃料、化学物制造等。丢弃流离开水洗涤器174。丢弃流的第一部分作为通过阀178的黑水180被处置。丢弃流的第二部分被引导通过再循环环路182，以进一步清洁水洗涤器174中的脏合成气。图3-5是气化系统的各种实施例的框图，其中聚集能量系统(例如，等离子体焰炬系统108)可设置在一个或多个聚集能量气化器(例如，等离子体气化器)中。具体而言，图3示出了包括给料制备系统或过程152、气化器104、等离子体单元252、合成气冷却器154、灰或渣去除系统或过程156以及气体清洁单元110的气化系统或过程250。如之前那样，气化器104包括第一入口 186、第一出口 188以及限定第一内部体积192的外壳190。然而，在该实施例中，气化器104的第一出口 188通入导管254中，导管254将气化器104的出口188联接到等离子体单元252的第三入口 256。外壳258限定了等离子体单元252的第三内部体积260。导管262将等离子体单元252的第四出口 264联接到合成气冷却器154的第二入口 202。如之前那样，外壳204限定了合成气冷却器154的第二内部体积206，第二出口 208将合成气冷却器154联接到第二导管210，且第三出口 212将合成气冷却器154联接到灰或渣去除系统156。如上文详细描述的，在操作期间，给料制备系统152制备在水中按重量计为大约50%到70%的煤的浆料给料。也就是说，浆料泵166获取浆料罐164中的浆料给料，并且通过导管220将适于在气化过程150中使用的量传递到气化器104。浆料给料和氧气222通过位于气化器104的顶部中的第一入口 186供应到气化器104。反应物和渣在大体下游方向上从气化器104的第一入口 186流到气化器104的第一出口 188。气化器104使用蒸汽 和氧气来使得浆料给料中的一些能够被燃烧，以便产生一氧化碳以及释放能量。随后的反应通过非等离子体气化机制将另外的给料转化成氢气和额外的二氧化碳。以这种方式，气化器104制造生成物气体，且产生废料(例如，渣)。在气化器104中产生的合成气和渣可大体以向下的方式(例如，沿下游方向)从气化器104的出口 188流过导管254，且通过入口 256流入等离子体单元252。在进入等离子体单元252之后，生成物流体(例如，合成气和渣混合物)流过等离子体单元252的、沿长度方向在流动方向224上延伸通过第三内部体积260的通路。在图3中所示的实施例中，等离子体单元252包括聚集能量系统(例如，等离子体焰炬系统108)。在这种实施例中，等离子体单元252可包括构造成以便从气化器104下游的流体去除微粒物质的一个或多个聚集能量装置(例如，等离子体焰炬)。在一些实施例中，等离子体单元252可为等离子体处理单元，诸如等离子体气化器。等离子体单元252中的聚集能量装置(例如，等离子体焰炬)可使由气化器104产生的生成物流体中的无机微粒熔化且使其中的有机微粒反应。因此，微粒去除系统106构造成以便专门气化作为主气化过程的产物出现的细粒。这样，在气化器104中的基于非等离子体的气化机制之后保持未反应的有机微粒仍然可在气化器104的下游、等离子体单元252中反应。在一些实施例中，基于非等离子体的气化机制可包括夹带流、固定床、流化床、鼓泡床或循环流化床。位于等离子体单元252中的等离子体焰炬可按照适用于处理气化器104所产生的流体流的任何方式布置。例如，一个或多个等离子体焰炬可按照各种各样的布置联接到外壳258。在某些实施例中，等离子体焰炬可沿周向设置在外壳258的内壁周围，且被引导朝向彼此，以便使出现的等离子体流大体会聚。在另一实施例中，等离子体焰炬可在外壳258的内壁周围定位成不同的角度，使得等离子体流的子集构造成以便会聚(例如，2、3、4、5或更多个等离子体焰炬的多个集合可定位成使得各组焰炬具有会聚的等离子体流)。在另外的实施例中，一个或多个等离子体焰炬可构造成以便相对于沿长度方向穿过等离子体单元252的第三内部体积260的流在上游、下游方向或两个方向上引导等离子体流。实际上，在当前构想的实施例中，一个或多个等离子体焰炬可在等离子体单元252内以任何方式布置。通过出口 264离开等离子体单元252的等离子体处理的流体(例如，合成气和渣)可大体以向下的方式(例如，沿下游方向)流过导管262，且通过第二入口 202流入合成气冷却器154。生成物流体通过第二入口 202进入合成气冷却器154，且沿长度方向流过合成气冷却器154，其中等离子体处理的流体被冷却。然后合成气通过第二出口 208离开合成气冷却器154，且渣通过第三出口 212丢弃，如上所述。离开第三出口 212的渣被引导向渣去除系统156，以便处置或者在下游应用中使用。然后脏合成气可进入气体清洁单元110以便进一步处理。如之前那样，气体清洁单元110产生经洗涤的合成气176，其可用于燃气涡轮燃料，化学物制造等。图4是包括给料制备系统或过程152、气化器104、合成气冷却器154、灰或渣去除系统或过程156、等离子体单元252以及气体清洁单元110的气化系统或过程280的一个实施例的框图。与图3相对比，等离子体单元252在通过气化过程280的流体流路中位于合成气冷却器154后面。也就是说，在该实施例中，给料制备单元152制备浆料给料，浆料给 料与氧气222供给到气化器104，以用于主气化过程(例如，基于非等离子体的气化)。然而，从气化器104出现的生成物流体并不如图3中那样立即进入等离子体单元252，而是改为通过导管200进入合成气冷却器154。然后生成物流体在合成气冷却器154中冷却，且分离成渣109和脏合成气。脏合成气通过出口 208离开合成气冷却器154并且通过入口 256进入等离子体单元252。也就是说，在该实施例中，仅脏合成气而没有渣109进入等离子体单元252。等离子体单元252可包括一个或多个聚集能量装置(例如，等离子体焰炬)，其构造成以便在冷却和渣去除之后从脏合成气去除微粒物质。等离子体单元252中的聚集能量装置可使保留在脏合成气中的无机微粒熔化且使保留在脏合成气中的有机微粒反应。通过出口 264离开等离子体单元252的高能(例如等离子体)处理的脏合成气进入气体清洁单元110，其产生经洗涤的合成气176。图5是在气化器104下游具有等离子体单元252的气化系统或过程290的另一个实施例的框图。在该实施例中，气化系统290包括给料制备系统或过程152、气化器104、合成气冷却器154、灰或渣去除系统或过程156以及气体清洁单元110。然而，与图2-4的实施例相对比，等离子体单元252位于气体清洁单元110中。因此，从合成气冷却器154的出口208出现的脏合成气传递到气体清洁单元110。如之前那样，脏合成气传递到水洗涤器174，其去除细灰，从而产生经洗涤的合成气176。经洗涤的合成气176可用于燃气涡轮燃料、化学物制造等。丢弃流离开水洗涤器174。丢弃流的一部分被引导通过再循环环路182，以便在水洗涤器174中进一步清洁。丢弃流的另一部分作为通过阀178的黑水180被处置。在图5中所示的实施例中，等离子体单元252构造成以便通过入口 256接收黑水180且通过基于等离子体的气化来处理黑水180。也就是说，在当前构想的实施例中，微粒去除系统106 (例如，等离子体单元252)可联接到废水导管或废水处理单元。黑水180的等离子体处理可使得黑水中的任何有机微粒反应来形成副产物气体。副产物气体可被捕获、冷却以及清洁，以用于随后的使用或处置。另外，黑水180中的任何无机微粒可熔化且在等离子体单元252的底部处形成液态硅酸盐。液态硅酸盐可从等离子体单元252传递到水冷器(water quench),其中，其冷凝成固态娃酸盐以便进行处置。
应注意，本文所示的等离子体单元252可为适用于在所示的气化系统中使用的任何类型的气化器。例如，合适的气化器可能能够使用等离子体来在缺氧环境中气化给料，且能够以略微负压操作。为了进一步示范，在一些实施例中，等离子体单元252可为固定床气化器。在这种实施例中，等离子体气化可发生在大约2000°C到5000°C的温度处，且副产物气体可在大约700°C到1500°C的温度处离开等离子体单元252。为了进一步示范，等离子体单元252可为流化床气化器。在这些实施例中，等离子体反应区可具有小于大约2000°C到5000°C的温度。图6是气化系统或过程300的框图，其示出了示例性的等离子体系统108。气化系统300包括构造成以便接收燃料101和氧气222的气化器104、导管200、等离子体系统108、合成气冷却器154、灰或渣去除系统156以及气体清洁单元110。在操作期间，燃料101和氧气222通过入口 186进入气化器104。气化器104通过基于非等离子体的气化使用氧气来把燃料转化成生成物气体和废料(例如，渣)。生成物流体(例如，气体和废料)通过出口 188离开气化器104并且进入导管200。生成物流体在下游方向上沿着箭头302所指的路径行进通过导管200。聚集能量系统(例如，等离子体系统108)构造成以便在上游方 向上沿着导管200的纵向轴线引导聚集能量流(例如，等离子体流)，如箭头304所指。以这种方式，聚集能量流(例如，等离子体流304)的上游方向与流体流302的下游方向相反，使得流体流302在导管200中与等离子体流304会聚。也就是说，等离子体系统108定位成以便在与流体流302的第二方向大体相反的第一方向上引导等离子体流304。例如，在所示的实施例中，第一方向与第二方向之间的角度为大约180度。在另外的实施例中，第一方向和第二方向可定向为相对于彼此成小于大约5、10、15、20、30或40度的角度。例如，第一方向可沿着纵向轴线定位，且第二方向可定位成自纵向轴线成10度的角度。为了进一步示范，第一方向可定位成自纵向轴线成5度的角度,而第二方向可定位成自纵向轴线成10度的角度。因此，在这种实施例中，等离子体流304与流体流302相互作用，从而使包含在流体流302中的有机微粒反应，且使包含在流体流302中的无机微粒熔化。在与等离子体流304相互作用之后，等离子体处理的流体306通过第二入口 202进入合成气冷却器154，且沿长度方向流过合成气冷却器154，其中等离子体处理的流体被冷却。然后合成气通过第二出口 208离开合成气冷却器154，且渣通过第三出口 212丢弃，如上所述。离开第三出口 212的渣被引导向渣去除系统156，以便进行处置或在下游应用中使用。脏合成气然后可进入气体清洁单元110以便进一步处理。如之前那样，气体清洁单元110产生可用于燃气涡轮燃料、化学物制造等的经洗涤的合成气176。图7是示例性的等离子体单元252的底部段(例如，下游部分)的截面侧视图。在所示的实施例中，等离子体焰炬系统108包括等离子体单元252，多个等离子体焰炬320、322、324、326、328、330和332，以及等离子体控制器334。该多个等离子体焰炬在不同的轴向、径向和/或周向位置处设置在外壳258的壁周围。例如，等离子体焰炬320和332设置在第一轴向位置处，焰炬322和330设置在第二轴向位置处，焰炬324和328设置在第三轴向位置处，而焰炬326设置在等离子体单元252的第四轴向位置(例如，底部)处。此外，等离子体焰炬332设置成相对于等离子体焰炬330成第一角度336，且等离子体焰炬328设置成相对于等离子体焰炬330成第二角度338。类似地，等离子体焰炬320也设置成相对于等离子体焰炬322成第一角度336，且等离子体焰炬324设置成相对于等离子体焰炬322成第二角度338。在所示的实施例中，等离子体焰炬322和330设置在与等离子体单元252的纵向轴线成十字的(例如，垂直)的水平平面中(例如，垂直于流体流)。因此，第一角度336指向下游，而第二角度338指向上游。第一角度336和第二角度338的范围可介于大约I到90度、5到80度、10到70度、20到60度、30到50度之间，或大约为45度。此外，第一角度336和第二角度338可彼此相同或者不同。在另外的其它实施例中，第一角度336和第二角度338可为在操作期间可变的。也就是说，在操作期间，各个等离子体焰炬的角度可改变来适应操作条件、性能特性等的改变。例如，在一个实施例中，第一角度336可改变，使得等离子体焰炬332以垂直于流354的角度引导流352。等离子体焰炬326与流体流354相对。等离子体焰炬的前述定位可具有将多个等离子体流340、342、344、346、348、350和352朝向彼此会聚在等离子体单元252中的中央区域处的效果。也就是说，该多个等离子体焰炬定位成以便引导该多个等离子体流朝向彼此。在所示的实施例中，七个等离子体流会聚。然而，在备选的实施例中，任意数量的等离子体焰炬可布置成使得任意数量的等离 子体流会聚。例如，会聚流的数量可为大约2到10、5到20或任何其它合适的数量。为了进一步示范，会聚流的数量可为至少大约3、4或5。还应当注意，该多个等离子体焰炬可在外壳258内具有各种各样的布置。虽然图7显示了仅7个等离子体焰炬，但等离子体焰炬系统108可包括任意数量的等离子体焰炬，例如，I到10、I到50或I到100。此外，可基于等离子体单元252的特性，例如等离子体单元252的大小或体积来选择等离子体焰炬之间的间隔。例如，等离子体焰炬可在外壳258内均匀地或非均匀地隔开。如图所示，等离子体单元252在外壳258内以均匀的布置支承等离子体焰炬。然而，相邻的等离子体焰炬之间的距离可为等距的或可在等离子体焰炬之间不同。此外，虽然所示的实施例显示了等离子体焰炬系统108中的等离子体焰炬，但可在聚集能量系统(例如，等离子体焰炬系统108)中采用任何类型的聚集能量装置(例如，等离子体焰炬)的任何合适的布置。在操作期间，在朝向等离子体焰炬326(例如，相反的方向)的大体下游方向上建立流体流354。随着流体流354沿长度方向行进通过等离子体单元252，该多个等离子体流会聚在流354上且与流体的内含物相互作用。例如，等离子体能量可熔化包含在流体中的无机微粒。为了进一步示范，等离子体能量可使得流体中的有机微粒一诸如来自基于非等离子体的气化过程的残留物一反应。另外，包括这种基于等离子体的气化步骤可具有提高整个气化系统的碳转化效率的效果，因为在基于非等离子体的气化之后保持未反应的含碳材料仍然可在基于等离子体的气化期间反应。在所示的实施例中，等离子体控制器334构造成以便独立地控制与等离子体焰炬320、322、324、326、328、330和332相关联的等离子体流。也就是说，等离子体控制器334可基于来自传感器系统的反馈、基准参数、预设极限、历史数据等来控制等离子体焰炬系统108中的该多个等离子体焰炬的运行特性。例如，等离子体控制器334可构造成以便基于流354的特性一诸如体积、流率、粘度等来启用或停用该多个等离子体焰炬中的各个。等离子体控制器334还可构造成以便基于流特性来改变第一角度336和/或第二角度338。为了进一步示范，等离子体控制器334可结合测量流354的特性的传感器系统来操作，并且可采用闭环控制来以均匀的方式或非均匀的方式改变等离子体焰炬的活动，这取决于所接收的反馈。例如，如果传感器系统检测到通过等离子体单元252的流354的流率降低，则等离子体控制器334可停用等离子体焰炬中的一个或多个来适应流体的减少。类似地，如果流354的流率已升高，则等离子体控制器334可启用等离子体焰炬中的一个或多个来适应必须由等离子体能量处理的增加的流体负载。为了更进一步的示范，等离子体控制器334可控制等离子体焰炬的运行特性，诸如温度、能量/体积等。在这种实施例中，可采用传感器，其监测现有的气体流中的未反应的有机微粒的量并且相应地调节运行特性。例如，等离子体控制器334可调节角度336和/或338，以有助于通过产生等离子体卷流(例如，大型涡旋)更好地混合。图8是沿着图7的线8-8得到的等离子体单元252的截面图，其示出了等离子体单元252内的单个轴向位置。如图所示，等离子体单元252包括等离子体焰炬322、等离子体焰炬330、等离子体焰炬370以及等离子体焰炬372。也就是说，等 离子体焰炬322、330、370和372在外壳258的壁的周边周围定位在不同的位置处。等离子体焰炬的该周向定位可具有使多个等离子体流342、350、374和376朝向彼此会聚在等离子体单元252的中央径向区域处的效果。在所示的实施例中，四个等离子体流会聚。然而，在备选的实施例中，任意数量的等离子体焰炬可布置成使得任意数量的等离子体流可会聚。例如，会聚流的数量可为至少大约3、4或5。还应当注意，该多个等离子体焰炬可在外壳258内的任何径向位置处具有各种各样的布置。虽然图8仅显示了四个等离子体焰炬，但等离子体焰炬系统108可包括任意数量的等离子体焰炬，例如，设置在任何一个轴向位置处的I到10、1到50或I到100 (个等离子体焰炬)。另外，等离子体焰炬可在外壳258的周边周围均匀地或非均匀地间隔开。也就是说，相邻的等离子体焰炬之间的距离可为等距的，或可在等离子体焰炬之间不同。可在等离子体焰炬系统108中的任何轴向位置处采用等离子体焰炬的任何合适的布置。此外，虽然所示的实施例显示了等离子体焰炬系统108中的等离子体焰炬，但在聚集能量系统中可采用任何类型的聚集能量装置的任何合适的布置。图9是沿着图7的线8-8得到的等离子体单元252的备选的示例性实施例的截面图。在该实施例中，多个等离子体焰炬322、330、370和372构造成以便产生多个等离子体片390、392、394和396。也就是说，等离子体焰炬322产生在操作期间从等离子体焰炬322向外发散到内室260中的等离子体片390。类似地，等离子体焰炬370产生从焰炬370向外发散的等离子体片392，等离子体焰炬330产生从焰炬330向外发散的等离子体片394，且等离子体焰炬372产生从焰炬372向外发散的等离子体片396。这些等离子体片390、392、394和396可处于共同的平面中，以便提高等离子体单元252内的覆盖，从而使流中的更多的流体/微粒反应。前述特征可具有在室260内的中央区域处会聚等离子体片的效果。包含在这种片中的等离子体能量与包含在通过等离子体单元252的流体流中的微粒相互作用。也就是说，如之前那样，等离子体片390、392、392和396构造成以便熔化流体流中的无机微粒且使流体流中的有机微粒反应。如之前那样，虽然所示的实施例显示了等离子体单元252中的等离子体焰炬，但在聚集能量系统中可采用任何类型的聚集能量装置的任何合适的布置。本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有不异于权利要求书的文字语言的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例意图处于权利 要求书的范围之内。
权利要求
1.一种系统，包括 气化器，包括具有第一入口、第一出口和第一内部体积的第一外壳，其中，所述第一入ロ构造成以便将燃料给料接收到所述第一内部体积中，且所述第一出口构造成以便输出合成气离开所述第一内部体积，和 等离子体焰炬，设置在所述第一出口下游或所述第一出ロ附近的区域中，且所述区域至少小于所述第一内部体积的大约30%。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述等离子体焰炬在所述区域内，且所述区域在所述第一出口附近至少小于所述第一内部体积的大约20%。
3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述等离子体焰炬联接到所述第一出ロ下游的合成气冷却器上。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述等离子体焰炬联接到所述气化器的所述第一出口和所述合成气冷却器的第二入口之间的第一导管上，或所述等离子体焰炬联接到第二导管上，所述第二导管联接到所述合成气冷却器的第二出ロ。
5.根据权利要求I所述的系统，其特征在干，包括具有第二外壳的等离子体气化器，所述第二外壳带有第二入口、第二出口以及第二内部体积，其中，所述等离子体焰炬联接到所述第二外売上。
6.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，包括指向彼此以大体会聚等离子体流的多个等离子体焰炬。
7.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述等离子体焰炬联接到所述第一出ロ下游的导管上，且所述等离子体焰炬沿着所述导管的纵向轴线引导等离子体流。
8.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述气化器包括非等离子体气化机制。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述非等离子体气化机制包括夹带流、固定床、流化床、鼓泡床或循环流化床。
10.一种系统,包括 包括等离子体焰炬的合成气微粒去除器，其中，所述等离子体焰炬构造成以便熔化来自气化器的合成气中的无机微粒以及使来自气化器的合成气中的有机微粒反应。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述无机微粒和所述有机微粒具有小于大约80mm的平均颗粒直径。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述合成气微粒去除器包括导管，所述导管具有定位成以便沿所述导管的纵向轴线引导等离子体流的所述等离子体焰炬。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述合成气微粒去除器包括指向彼此以大体会聚等离子体流的多个等离子体焰炬。
14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述等离子体焰炬定位成以便在大体与合成气流的第二方向相反的第一方向上引导等离子体流。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述第一方向和第二方向定向成相对于彼此成小于大约15度的角度。
16.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，包括所述合成气微粒去除器上游的所述气化器，其中所述气化器具有非等离子体气化机制。
17.—种系统,包括包括等离子体焰炬的微粒去除器，其中所述等离子体焰炬构造成以便从气化器下游的流体中去除微粒物质。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述流体包括来自所述气化器的合成气，且所述微粒去除器联接到所述气化器下游的合成气导管、合成气冷却器、合成气洗涤器或合成气处理单元。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述流体包括来自处理所述气化器下游的合成气的单元的废水，且所述微粒去除器联接到废水导管或废水处理单元。
20.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述微粒去除器包括定位成以便朝向彼此会聚等离子体流的至少三个等离子体焰炬。
全文摘要
本发明涉及一种用于从气化器产生的合成气中去除细小微粒的系统。提供了用于从流体中去除微粒的系统和方法。因此，提供了一种包括微粒去除系统的系统。例如，该微粒去除系统可包括构造成以便从气化器下游的流体中去除微粒物质的等离子体焰炬。
文档编号C10J1/207GK102782099SQ201080065239
公开日2012年11月14日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年1月6日
发明者D.D.费尔, M.C.尼尔森, R.A.德皮伊 申请人:通用电气公司