用于混合流体的方法和系统技术方案

本公开涉及用于混合流体的方法和系统。混合室装入有第一流体。在混合室中第一流体的体积不变的情况下，第二流体的第一股流和第二股流沿着第一注射方向和第二注射方向注射到混合室中。作为将第二流体的第一股流和第二股流注射到混合室中的结果，第二流体的第一股流和第二股流相互撞击，从而在混合室内产生第二流体的至少一额外股流，其与第一液体混合，并且其流动的方向不同于第一注射方向和第二注射方向。方向。方向。

【技术实现步骤摘要】
用于混合流体的方法和系统


[0001]本公开涉及用于混合流体的方法和系统。

技术介绍

[0002]原料热解是一种利用燃烧热量对原料气体进行化学分解的方法。例如，燃烧气体可被点燃并与原料气体混合。燃烧产物的热量可与原料气体混合，并导致原料气体的分解。为了使分解更有效，燃烧产物与原料气充分混合是很重要的。

技术实现思路

[0003]根据本公开的第一方面，提供了一种将第一流体与第二流体混合的方法，包括：将第一流体装入(装载到)混合室；以及在混合室内的第一流体的体积恒定的情况下，沿着第一注射方向将第二流体的第一股流注射到混合室中；以及沿着与第一注射方向相交的第二注射方向将第二流体的第二股流注射到混合室中，其中，作为将第二流体的第一股流和第二股流注射到混合室中的结果，第二流体的第一股流和第二股流相互撞击，以便在混合室内产生第二流体的至少一额外股流(further stream)，其与第一流体混合，并且其流动的方向不同于第一注射方向和第二注射方向。
[0004]第二流体的至少一额外股流通常包括第二流体。然而，该至少一额外股流不一定限于第二流体，并且例如可以既包括第二流体也包括一些第一流体夹杂在该至少一额外股流中。
[0005]第二流体的至少一额外股流的流动方向可以垂直于第一注射方向和第二注射方向。
[0006]混合室的体积可以是固定的。
[0007]第一注射方向可与第二注射方向以约180度的角度相交。
[0008]混合室可以限定纵轴，并且第一注射方向和第二注射方向可以垂直于该纵轴。
[0009]第一注射方向可与第二注射方向以约180度的角度相交。
[0010]第一注射方向可与第二注射方向以10至180度的角度相交。
[0011]第一注射方向可与第二注射方向以约140至180度的角度相交。
[0012]第一注射方向可与第二注射方向以约160度的角度相交。
[0013]将第一股流注射到混合室中可包括从第一流体注射器注射第一股流。将第二股流注射到混合室中包括从第二流体注射器注射第二股流。该方法可进一步包括：从第一流体注射器沿第三注射方向将第二流体的第三股流注射到混合室中；以及从第二流体注射器沿与第三注射方向相交的第四注射方向将第二流体的第四股流注射到混合室中。第一注射方向可与第二注射方向以约180度的角度相交。第三注射方向可与第四注射方向以10至180度的角度相交。
[0014]该方法可进一步包括：从第一流体注射器沿第五注射方向将第二流体的第五股流注射到混合室中；以及从第二流体注射器沿与第五注射方向相交的第六注射方向将第二流
体的第六股流注射到混合室中。第五注射方向可与第六注射方向以10至180度的角度相交。
[0015]将第一流体注射到混合室中可以包括从第一流体注射器注射第一流体。将第二股流注射到混合室中可包括从第二流体注射器注射第二股流。该方法还包括从第三流体注射器将第二流体的第三股流注射到混合室中。第三流体注射器可与第一流体注射器相邻，并与第一流体注射器间隔约2
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20倍混合室直径的距离。
[0016]该距离可以是混合室直径的约10倍。
[0017]该方法可进一步包括：将第二流体的第三股流注射到混合室中；以及将第二流体的第三股流注射到混合室中。作为将第二流体的第三股流和第四股流注射到混合室中的结果，第二流体的第三股流和第四股流可以相互撞击，以便在混合室内产生第二流体的至少一额外股流，其：与第一流体混合并在与第三注射方向和第四注射方向不同的方向上流动；以及撞击由第二流体的第一股流和第二股流的撞击所产生的至少一额外股流。
[0018]第一流体可以包括烃(hydrocarbon)。
[0019]该烃可以是甲烷或天然气。
[0020]第二流体可包括以下中的一种或多种：一氧化碳；甲烷；氢；氧；空气；二氧化碳；和水。
[0021]第二流体可包括以下中的一种或多种：一氧化碳；二氧化碳；和水。
[0022]第一流体可包括烃。第二流体可包括氧化剂。在将第一流体装入混合室之后并且在将第二流体的第一股流和第二股流注射到混合室之前，第一流体的温度可以至少是第一流体在第二流体的存在下自燃所需的温度。
[0023]氧化剂可以是氧或空气。
[0024]第一流体可以包括甲烷，氧化剂是空气，并且自燃所需的温度可以是至少850K。
[0025]第一流体可以包括氢，氧化剂可以是空气，并且自燃所需的温度可以是至少770K。
[0026]第一流体可以包括一氧化碳，氧化剂可以是空气，并且自燃所需的温度可以是至少880K。
[0027]将第二流体的第一股流和第二股流注射到混合室中可以包括：在连接到混合室的一个或多个燃烧室中燃烧可燃气体，从而形成第二流体；以及将第二流体的第一股流和第二股流注射到混合室中。
[0028]将第一股流注射到混合室中可以包括从第一流体注射器注射第一流。将第二股流注射到混合室中可包括从第二流体注射器注射第二股流。第一流体注射器和第二流体注射器可以彼此偏移，以便响应于第二流体的第一股流和第二股流彼此撞击，在第二流体的第一股流、第二股流和至少一额外股流中的一者或多者中引入涡流，从而改善第二流体与第一流体的混合。
[0029]根据本公开的另一方面，提供了一种用于将第一流体与第二流体混合的系统，包括：具有入口和出口的混合室；限定进入混合室的第一注射方向的第一流体流道；限定进入混合室的第二注射方向的第二流体流道；用于控制第一流体和第二流体流入混合室的阀；以及控制器，其配置为：控制阀以便经由入口将第一流体装入混合室；在混合室内的第一流体的体积不变的情况下：控制阀门以便经由第一流体流道沿第一注射方向将第二流体的第一股流注射到混合室中；控制阀门以便经由第二流体流道沿第二注射方向将第二流体的第二股流注射到混合室中，其中，作为将第二流体的第一股流和第二股流注射到混合室的结
果，第二流体的第一股流和第二股流相互撞击，以便在混合室内产生第二流体的至少一额外股流，其与第一流体混合，并且其流动的方向不同于第一注射方向和第二注射方向；并且控制阀以便经由出口将所混合的第一流体和第二流体从混合室中排出(或排空)。
[0030]该系统可进一步包括：一个或多个燃烧室，经由第一流体流道和第二流体流道连接到混合室；以及一个或多个点火器。控制阀以便将第二流体的第一股流和第二股流注射到混合室中可以包括：控制阀以便将可燃气体装入一个或多个燃烧室；控制一个或多个点火器以便燃烧可燃气体并由此形成第二流体。
[0031]本
技术实现思路
不一定描述所有方面的全部范围。其他方面、特征和优点对于本领域的普通技术人员来说，在审视以下具体实施例的描述后将是显而易见的。
附图说明
[0032]现在将结合附图详细描述本公开的实施例，其中：
[0033]图1A是根据本公开的一个实施例的在装载(loading)阶段用于混合一次(primary)流体和二次(second本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将第一流体与第二流体混合的方法，包括：将第一流体装入混合室；以及在所述混合室中所述第一流体的体积不变的情况下：沿着第一注射方向将所述第二流体的第一股流注射到所述混合室中；并且沿着与所述第一注射方向相交的第二注射方向，将所述第二流体的第二股流注射到所述混合室中，其中，作为将所述第二流体的所述第一股流和所述第二股流注射到所述混合室中的结果，所述第二流体的所述第一股流和所述第二股流相互撞击，从而在所述混合室内产生所述第二流体的至少一额外股流，所述额外股流与所述第一流体混合，且其流动的方向与所述第一注射方向和所述第二注射方向不同。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合室的体积是固定的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：将所述第一股流注射到所述混合室中包括从第一流体注射器注射所述第一股流；将所述第二股流注射到所述混合室中包括从第二流体注射器注射所述第二股流；并且所述方法还包括：从所述第一流体注射器沿第三注射方向将所述第二流体的第三股流注射到所述混合室中；和从所述第二流体注射器沿与所述第三注射方向相交的第四注射方向将所述第二流体的第四股流注射到所述混合室中，其中：所述第一注射方向与所述第二注射方向以约180度的角度相交；并且所述第三注射方向与所述第四注射方向以10度至180度的角度相交。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：从所述第一流体注射器沿第五注射方向将所述第二流体的第五股流注射到所述混合室中；和从所述第二流体注射器沿与所述第五注射方向相交的第六注射方向将所述第二流体的第六股流注射到所述混合室中，其中：所述第五注射方向与所述第六注射方向以10至180度的角度相交。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，还包括：将所述第二流体的第三股流注射到所述混合室中；和将所述第二流体的第四股流注射到所述混合室中，其中，作为将所述第二流体的所述第三股流和所述第四股流注射到所述混合室中的结果，所述第二流体的所述第三股流和所述第四股流相互撞击，从而在所述混合室内产生所述第二流体的至少一额外股流，所述额外股流：与所述第一流体混合，并沿与所述第三注射方向和所述第四注射方向不同的方向流动；并且撞击由所述第二流体的所述第一股流和所述第二股流的撞击所产生的所述至少一额外股流。
6.根据权利要求1
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5中任一项所述的方法，其中所述第一流体包括烃。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述烃是甲烷或天然气。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述第二流体包括以下中的一种或多种：一氧化碳；甲烷；氢；氧；空气；二氧化碳；和水。9.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述第二流体包括以下中的一种或多种：一氧化碳；二氧化碳；和水。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中：所述第一流体包括烃；所述第二流体包括氧化剂；并且在将所述第一流体装入所述混合室之后且在将所述第二流体的所述第一股流和所述第二股流注射到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂姆，
申请(专利权)人：埃科纳能源公司，
类型：发明
国别省市：