CN102256693A - 熔盐处理系统和工艺 - Google Patents

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CN102256693A CN2009801516325A CN200980151632A CN102256693A CN 102256693 A CN102256693 A CN 102256693A CN 2009801516325 A CN2009801516325 A CN 2009801516325A CN 200980151632 A CN200980151632 A CN 200980151632A CN 102256693 A CN102256693 A CN 102256693A
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詹姆斯·埃德温·威利
威廉·艾克斯
威廉·R·斯凯尔丁
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Tate and Lyle PLC
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Abstract

一种熔盐处理系统和工艺,可以包括可流动地连接至熔盐反应器的一个或更多管状导管,管状导管在其中同心地包含通过它们之间的环形空间分开的管子或轴,和一个或更多气体源,气体源被连接以供给气体到环形空间中。系统可以包括洗涤装置,被可流动地连接至熔盐反应器废气出口用于接收废气;第一加热装置,配置成加热来自洗涤装置的流出物;和过滤装置,被可流动地连接以接收来自加热装置的流出物。溢出导管可以可流动地连接至熔盐反应器溢出出口,以接收来自溢出出口的熔盐和排放熔盐至盐回收容器;吹风机或其它气体移动装置可以连接至熔盐反应器和回收容器,以防止冷气体通过溢出出口回流至熔盐反应器。

Description

熔盐处理系统和工艺
技术领域
本发明涉及熔盐处理系统和工艺。更具体地,本发明涉及熔盐反应器进料传输、废气处理,以及用尽的盐移除系统和工艺。
背景技术
熔盐处理系统可以用于氧化有机化合物(例如氯化有机材料),以形成二氧化碳、水和盐。不利的是,它们的工业用途受限于下述困难:使系统规模化至足够大的尺寸以便用于大规模操作。特别是,在不堵塞进料端口的情况下将要被氧化的进料引入到反应器中存在巨大困难,在不堵塞出口的情况下移除在操作期间产生的盐也存在困难。因此,针对于氧化和其它的目的,解决大规模熔盐反应器使用的问题的方法和装置将是有利的。
发明内容
在一个方面中,本发明提供了:
项目1:一种熔盐处理系统,包括:
熔盐反应器,包括容纳熔盐的容器;
一个或更多管状导管,可流动地连接至所述熔盐反应器,所述管状导管中的每一个在其中同心地包含对应的管子或轴,以便在它们之间形成环形空间;和
一个或更多气体源,被连接以通过在所述管状导管中的至少一个中的环形空间供给气体到所述反应器中。
所述一个或更多管状导管可以连接至所述熔盐反应器的一侧,管状导管相对于反应器轴线大致横向地安神。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目2:根据项目1所述的系统,其中所述一个或更多管状导管,优选地管状导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸,被连接至熔盐反应器,优选地在低于所述熔盐反应器中的熔盐的液体高度水平的位置处连接至其一侧。
项目3:根据项目1所述的系统,还包括在所述一个或更多管状导管中的至少一个中的上游位置处的第一密封装置,和在所述至少一个管状导管中在下游位置处的第二密封装置。
项目4:根据项目3所述的系统,其中所述第二密封装置是具有打开和关闭位置的阀。
项目5:根据项目4所述的系统,其中所述第一密封装置包括填料盖。
项目6:根据项目1所述的系统,其中所述管子或轴还包括停止限制件。
项目7:根据项目6所述的系统,其中所述停止限制件包括联结器。
项目8:根据项目1所述的系统,其中在所述一个或更多管状导管中的至少一个中,所述管子或轴是连接至进料源的管子,以供给材料至所述熔盐反应器。
项目9:根据项目8所述的系统,其中所述材料包括卤化物废弃物材料。
项目10:根据项目9所述的系统,其中所述材料包括来自半乳蔗糖制造工艺的氯化物废弃物材料。
项目11:根据项目1所述的系统,其中所述管子或轴是轴。
项目12:根据项目11所述的系统,其中所述轴包括安装在所述管子或轴的下游端上的钻头。
项目13:根据项目1所述的系统,其中所述管状导管中的至少一个包含管子,所述至少一个另外的管状导管包含轴。
项目14:根据项目1所述的系统,其中所述气体包括空气。
项目15:根据项目1所述的系统,还包括可流动地连接至所述一个或更多管状导管的在所述一个或更多管状导管的上游的蒸发装置。
项目16:根据项目1所述的系统,其中所述管子或轴是被连接以接收从所述熔盐反应器排放的熔盐和排放所述熔盐至盐回收容器的管子。
在另一方面中,本发明提供了:
项目17:一种熔盐处理系统,包括:
熔盐反应器,包括能够容纳熔盐的容器,所述容器可流动地连接至废气出口;
洗涤装置,可流动地连接至所述废气出口,以从其接收包含携带盐的废气;
加热装置,配置成加热来自所述洗涤装置的气体流出物;和
过滤装置,被可流动地连接以接收来自所述加热装置的所述气体流出物。
废气出口可以连接至熔盐反应器的顶部,且废气出口相对于反应器的轴线(也就是,大致平行于反应器的轴线)大致纵向地延伸。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目18:根据项目17所述的系统,其中所述洗涤装置是水洗涤装置。
项目19:根据项目17所述的系统,其中所述洗涤装置包括文氏管洗涤装置。
项目20:根据项目17所述的系统,其中所述加热装置包括直接加热装置。
项目21:根据项目20所述的系统,其中所述加热装置是气体燃烧器。
项目22:根据项目17所述的系统,其中所述加热装置包括间接加热装置。
项目23:根据项目22所述的系统,其中所述加热装置是热交换器。
项目24:根据项目17所述的系统,其中所述加热装置加热所述气体流出物至高于所述气体流出物的所述饱和温度的温度。
项目25:根据项目17所述的系统,其中所述过滤装置包括袋室。
在另一方面中,本发明提供了:
项目26:一种熔盐处理系统,包括
熔盐反应器,包括能够容纳熔盐的容器,所述容器流动地连接至反应器溢出出口;
溢出导管,流动地连接至所述反应器溢出出口,用于接收来自它的熔盐和排放所述熔盐至盐回收容器;和
气体移动装置,可流动地连接至所述熔盐反应器和所述盐回收容器,能够防止冷气体通过所述溢出导管回流至所述熔盐反应器。
所述溢出导管可以连接至所述熔盐反应器的一侧,且溢出导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目27:根据项目26所述的系统,其中所述气体移动装置包括过热蒸汽注射装置。
项目28:根据项目26所述的系统,其中所述熔盐反应器还包括定位在所述溢出导管的飞溅防护件。
项目29:根据项目26所述的系统,其中所述溢出导管朝向所述熔盐反应器向后倾斜。
项目30:根据项目26所述的系统,还包括加热装置,被连接以将热气体引导到所述溢出导管。
项目31:根据项目30所述的系统,其中所述加热装置包括直接加热装置。
项目32:根据项目31所述的系统,其中所述直接加热装置是气体燃烧器。
项目33:根据项目30所述的系统,其中所述加热装置包括间接加热装置。
项目34:根据项目33所述的系统,其中所述间接加热装置是热交换器。
项目35:根据项目26所述的系统,还包括盐溶解装置,其被可流动地连接以接收来自所述反应器的所述熔盐、在水中溶解所述盐,以及将所述盐运输至所述盐回收容器。
项目36:根据项目35所述的系统,其中所述盐溶解装置包括水闸管线。
项目37:根据项目26所述的系统,还包括一个或更多定向过热蒸汽注射装置,被定位以撞击和打碎从所述溢出导管流出的熔盐且引导所述熔盐至所述盐回收容器。
项目38:根据项目26所述的系统,其中所述气体移动装置包括吹风机,所述吹风机具有可流动地连接至所述盐回收容器的低压侧和可流动地连接至所述熔盐反应器的高压侧。
在还一方面中,本发明提供了:
39:一种熔盐处理系统,包括:
熔盐反应器,包括能够容纳熔盐的容器,所述容器可流动地连接至废气出口和反应器溢出出口;
一个或更多管状导管,可流动地连接至所述熔盐反应器,每个所述管状导管在其中同心地包含对应的管子或轴以便在它们之间形成环形空间;
一个或更多气体源,被连接以将气体通过在所述管状导管中的至少一个中的环形空间供给气体到所述反应器中;
洗涤装置,可流动地连接至所述废气出口,用于从其接收包含携带盐的废气;
第一加热装置,配置成加热来自所述洗涤装置的气体流出物;
过滤装置,被可流动至连接以接收通过所述加热装置加热的所述气体流出物;
溢出导管,可流动地连接至所述反应器溢出出口,用于从其接收熔盐且排放所述熔盐至盐回收容器;和
气体移动装置,可流动地连接至所述熔盐反应器和所述回收容器、能够防止冷气体通过所述溢出导管回流至所述熔盐反应器。
所述一个或更多管状导管可以连接至所述熔盐反应器的一侧,所述管状导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸。
废气出口可以连接至所述熔盐反应器的顶部,所述废气出口相对于反应器的轴线大致纵向地延伸。
溢出导管可以连接至熔盐反应器的一侧,且溢出导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目40:根据项目39所述的系统,其中所述一个或更多管状导管连接至所述熔盐反应器,优选地所述管状导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸,优选地在低于所述熔盐反应器中的熔盐的液体高度水平的位置连接至其一侧。
项目41:根据项目39所述的系统,还包括在所述一个或更多管状导管中的至少一个的上游位置处的第一密封装置和在所述至少一个管状导管中在下游位置的第二密封装置。
项目42:根据项目41所述的系统,其中所述第二密封装置是具有打开和关闭位置的阀。
项目43:根据项目42所述的系统,其中所述第一密封装置包括填料盖。
项目44:根据项目39所述的系统,其中所述管状导管还包括在所述一个或更多管状导管的一部分中的停止限制件。
项目45:根据项目44所述的系统,其中所述停止限制件包括联结器。
项目46:根据项目39所述的系统,其中在所述一个或更多管状导管中的至少一个中,所述管子或轴是连接至进料源的管子,以供给材料至所述熔盐反应器。
项目47:根据项目46所述的系统,其中所述一个或更多气体源在足以防止熔盐回流到所述管状导管中的压力下供给气体到所述至少一个管状导管中。
项目48:根据项目46所述的系统,其中所述材料包括卤化物废弃物材料。
项目49:根据项目48所述的系统,其中所述材料包括来自半乳蔗糖制造工艺的氯化物废弃物材料。
项目50:根据项目39所述的系统,其中所述管子或轴是轴。
项目51:根据项目50所述的系统,其中所述管子或轴包括被安装到所述管子或轴的下游端上的钻头。
项目52:根据项目39所述的系统,其中所述一个或更多管状导管包括同心地包含管子的至少一个管状导管和同心地包含轴的至少另一管状导管。
项目53:根据项目39所述的系统,其中所述气体包括空气。
项目54:根据项目39所述的系统,还包括被可流动地连接至所述一个或更多管状导管在所述一个或更多管状导管的上游的蒸发装置。
项目55:根据项目39所述的系统,其中所述管子或轴是被连接以接收从所述熔盐反应器排出的熔盐且排放所述熔盐至所述盐回收容器中的管子。
项目56:根据项目39所述的系统,其中所述洗涤装置是水洗涤装置。
项目57:根据项目39所述的系统,其中所述洗涤装置包括文氏管洗涤装置。
项目58:根据项目57所述的系统,其中所述第一加热装置包括直接加热装置。
项目59:根据项目54所述的系统,其中所述第一加热装置是气体燃烧器。
项目60:根据项目39所述的系统,其中所述第一加热装置包括间接加热装置。
项目61:根据项目60所述的系统,其中所述第一加热装置是热交换器。
项目62:根据项目39所述的系统,其中所述第一加热装置能够加热所述气体流出物至高于所述气体流出物的饱和温度的温度。
项目63:根据项目39所述的系统,其中所述过滤装置包括袋室。
项目64:根据项目39所述的系统,其中所述气体移动装置包括过热蒸汽注射装置。
项目65:根据项目39所述的系统,其中所述熔盐反应器还包括定位在所述溢出导管处的飞溅防护件。
项目66:根据项目39所述的系统,其中所述溢出导管被朝向所述熔盐反应器向后倾斜。
项目67:根据项目39所述的系统,还包括被连接以将热气体引入到所述溢出导管中的第二加热装置。
项目68:根据项目67所述的系统,其中所述第二加热装置包括直接加热装置。
项目69:根据项目68所述的系统,其中所述第二加热装置是气体燃烧器。
项目70:根据项目67所述的系统,其中所述第二加热装置包括间接加热装置。
项目71:根据项目70所述的系统,其中所述第二加热装置是热交换器。
项目72:根据项目39所述的系统,还包括被可流动地连接以接收来自所述加热装置的熔盐且被连接以传输溶解的盐至所述盐回收容器的盐溶解装置。
项目73:根据项目72所述的系统,其中所述盐溶解装置包括水闸管线。
项目74:根据项目39所述的系统,还包括一个或更多定向过热蒸汽注射装置,配置成接收来自所述溢出导管的熔盐和引导所述熔盐至所述盐回收容器。
项目75:根据项目39所述的系统,其中所述气体移动装置包括吹风机,所述吹风机具有可流动地连接至所述溶解容器的低压侧和可流动地连接至所述熔盐反应器的高压侧。
在还一方面中,本发明提供了:
项目76:一种用于在熔盐反应器中处理材料的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
通过同心地包含在被可流动地连接至所述熔盐反应器的管状导管内的管子传输所述材料,所述管子和导管之间形成了环形空间;和
将气体注射到所述环形空间中,所述气体具有足以防止熔盐从所述熔盐反应器回流到所述环形空间的压力。
所述管状导管可以连接至所述熔盐反应器的一侧,且管状导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目77:根据项目76所述的工艺,还包括在操作条件下当所述材料被引入到所述熔盐反应器中时,以足以防止过压的量从所述材料移除溶剂的步骤。
项目78:根据项目77所述的工艺,其中所述溶剂是水。
项目79:根据项目78所述的工艺,其中所述移除溶剂的步骤包括从所述材料蒸发所述水。
项目80:根据项目76所述的工艺,还包括步骤:在将所述材料传输至所述熔盐反应器之前加热所述材料。
项目81:根据项目76所述的工艺,其中所述气体包括空气。
在另外的方面中,本发明提供了:
项目82:一种用于处理来自熔盐反应器的废气的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
用水流洗涤从所述熔盐反应器排出的包含废气的固体颗粒物质,以至少移除所述颗粒物质的一部分和产生包含湿气的气体流出物;
加热所述包含湿气的气体流出物;和
过滤所述流出物以移除剩余的携带的固体颗粒物质。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目83:根据项目82所述的工艺,其中所述洗涤步骤包括用文氏管洗涤装置进行洗涤。
项目84:根据项目82所述的工艺,其中所述固体颗粒物质包括盐的颗粒。
项目85:根据项目82所述的工艺,其中所述加热所述包含湿气的气体流出物的步骤包括加热水饱和的气体流出物至高于所述流出物的饱和温度的温度。
项目86:根据项目82所述的工艺,还包括将所述气体流出物排放至所述大气。
在还一方面中,本发明提供了:
项目87:一种用于从熔盐反应器排放熔盐的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
加热或保持从所述熔盐反应器排放至盐回收容器的熔盐流的温度,以保持所述熔盐流处于熔融状态;和
操作气体移动装置以防止冷气体回流至所述熔盐反应器。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目88:根据项目87所述的工艺,还包括在将所述盐引入到所述盐回收容器中之前溶解所述熔盐流。
项目89:根据项目88所述的工艺,其中所述溶解所述熔盐溢出流的步骤包括在水闸管线中将所述熔盐溶解到水中。
项目90:根据项目87所述的工艺,还包括步骤:使用一个或更多定向过热蒸汽注射装置将所述熔盐溢出流引导至所述盐回收容器。
项目91:根据项目87所述的工艺,其中所述产生条件的步骤包括产生压力、温度或其组合以防止冷气体回流至所述熔盐反应器。
项目92:根据项目87所述的工艺,其中所述产生压力的步骤包括用吹风机在所述溶解回收容器中产生低压和在所述熔盐反应器中产生高压。
项目93:根据项目87所述的工艺,还包括从所述熔盐反应器回收盐作为盐溶液。
项目94:根据项目87所述的工艺,还包括从所述熔盐反应器回收盐作为固体物。
项目95:根据项目87所述的工艺,还包括在所述熔盐反应器的出口处保持飞溅防护件。
项目96:根据项目87所述的工艺,还包括通过所述熔盐反应器下游的限制颈件限制从所述熔盐反应器排出的流。
在还一方面中,本发明提供了:
项目97:一种用于处理熔盐反应器中的材料的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述容器可流动地连接至反应器溢出出口,所述工艺包括以下步骤:
通过同心地包含在可流动地连接至所述反应器的管状导管内的管子,将所述材料传输至所述熔盐反应器,所述管子和所述导管之间形成环形空间;
将气体注射到所述环形空间中,所述气体具有足以防止熔盐从所述熔盐反应器回流到所述管状导管或所述管子中的压力;
用水流洗涤从所述熔盐反应器排出的包含固体颗粒物质的废气,以至少移除所述颗粒物质的一部分和产生包含湿气的气体流出物;
加热所述包含湿气的气体流出物;
过滤所述流出物以移除剩余的携带的固体颗粒物质;
通过可流动地连接至所述反应器溢出出口的溢出导管将熔盐从所述反应器排放至盐回收容器;和
操作可流动地连接至所述熔盐反应器和所述盐回收容器的气体移动装置,以防止冷气体通过所述溢出导管回流至所述熔盐反应器。
所述管状导管可以连接至熔盐反应器的一侧,且管状导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸。
根据这一方面,本发明可以提供:
项目98:根据项目97所述的工艺,还包括在操作条件下当所述材料被引导到所述熔盐反应器中时,以足以防止过压的量从所述材料移除溶剂的步骤。
项目99:根据项目98所述的工艺,其中所述溶剂是水。
项目100:根据项目98所述的工艺,其中所述移除溶剂的步骤包括从所述材料蒸发所述水。
项目101:根据项目97所述的工艺,还包括步骤:在将所述材料传输至所述熔盐反应器之前加热所述材料。
项目102:根据项目97所述的工艺,还包括将所述空气锁定件保持在所述管状导管的一部分中的步骤。
项目103:根据项目97所述的工艺,其中所述气体包括空气。
项目104:根据项目97所述的工艺,其中所述洗涤步骤包括用水洗涤装置进行洗涤。
项目105:根据项目97所述的工艺,其中所述洗涤步骤包括用文氏管洗涤装置进行洗涤。
项目106:根据项目97所述的工艺,其中所述固体颗粒物质包括盐。
项目107:根据项目97所述的工艺,其中所述加热所述包含湿气的气体流出物的步骤包括加热水饱和的气体流出物至高于所述流出物的饱和温度的温度。
项目108:根据项目97所述的工艺,还包括排放所述气体流出物至大气。
项目109:根据项目97所述的工艺,还包括在将所述盐引入到所述盐回收容器中之前将所述熔盐流溶解在水中。
项目110:根据项目109所述的工艺,其中所述溶解所述熔盐溢出流的步骤包括在水闸管线中将所述熔盐溶解在水中。
项目111:根据项目97所述的工艺,还包括步骤:使用一个或更多定向的过热蒸汽注射装置引导所述熔盐溢出流至所述盐回收容器。
项目112:根据项目97所述的工艺,其中所述产生条件的步骤包括产生压力、温度或其组合以防止冷气体回流至所述熔盐反应器。
项目113:根据项目97所述的工艺,其中所述产生条件的步骤包括用吹风机在所述盐回收容器中产生低压和在熔盐反应器中产生高压。
项目114:根据项目97所述的工艺,还包括以盐溶液的方式从所述熔盐反应器回收盐。
项目115:根据项目97所述的工艺,还包括从所述熔盐反应器回收盐作为固体物。
项目116:根据项目97所述的工艺,还包括通过在所述熔盐反应器的下游的限制颈件限制从所述熔盐反应器排放的流。
关于上述的实施例,本发明还可以提供:
项目117:根据项目9所述的系统,还包括在所述管子的下游端上的喷嘴,所述喷嘴包括从所述喷嘴的上游端通至所述管子的内部中的且终止于其下游端附近的多个通道。
项目118:根据项目9所述的系统,其中所述通道沿着向内扭曲的方向定向。
项目119:根据项目1所述的系统,还包括围绕所述容器的至少一部分的防护件,所述防护件被定位和成形以便在所述防护件和所述容器之间限定环形流通空间。
项目120:根据项目76所述的工艺,还包括引入可燃气体或蒸汽到所述反应器中低于或高于所述熔盐的表面或上述两者。
在还一方面中,本发明提供了:
项目121:一种用于处理熔盐反应器中的材料的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
传输所述材料到所述反应器中;和
通过管子将所述熔盐从所述反应器排放至盐回收容器,所述管子被同心地包含在可流动地连接至所述反应器的管状导管中,所述管子和导管之间形成了环形空间;和
将气体注射到所述环形空间中,所述气体具有足以防止熔盐从所述熔盐反应器回流到所述环形空间中的压力。
所述管状导管可以连接熔盐反应器的一侧,且管状导管相对于反应器的轴线大致横向地延伸。
反应器的轴线,如在此处使用的术语,是适合的大致直立的。
由于在所有实施例中的本发明的熔盐处理系统包括熔盐反应器,其将定位在一表面上或被关于所述表面(例如地面)安装,如在此处使用的反应器轴线优选地大致垂直于所述表面。
另外,如在此处限定的和描述的,熔盐反应器将包括大致与所述表面接触的基座;一个或更多侧面(依赖于熔盐反应器的形状)从所述基座沿着垂直于基座的方向延伸;和远离所述表面的顶部,因此在此处使用的“基座”、“侧面”和“顶部”具有所述意思。
只要是可流动的,则能够根据在所有实施例中的本发明的工艺进行处理的材料,在它可以通过管子被传输至熔盐反应器的意义上讲就不受特殊的限制。它可以例如是固体、液体、气体,包括在液体或气体中的固体的悬浮物或浆以及液体的混合物。然而,本发明的工艺尤其适合于处理除了气体之外的材料,因而材料有利的是固体、液体、在液体中的固体的悬浮物或浆或液体的混合物。在下文更详细地描述可以被处理的材料。
附图说明
在关于附图阅读时,从下述的详细描述更好地理解本发明。要强调的是,根据惯常做法,附图的各特征没有使得成比例。相反地,各特征的尺寸为了清楚起见被随意扩大或减小。包含在附图中的是下述视图,其中相似的附图标记在各自的视图中表示相似的特征:
图1A是根据本发明的一些方面的熔盐氧化处理系统的示例性实施例的方块视图。
图1B是根据本发明的熔盐氧化处理系统的另一示例性实施例的方块视图。
图2是根据本发明的示例性方面的熔盐氧化处理传输系统的实施例的示意图。
图3是根据本发明的一些方面的熔盐氧化处理传输系统的又一示例性实施例的示意图。
图4A是根据本发明的一些方面的示例性的传输装置的侧面示意图。
图4B是根据本发明的示例性实施例的定位在管状导管中的示例性的进料喷嘴的侧面剖视图。
图4C是根据本发明的示例性实施例的示例性的进料喷嘴的侧视图。
图4D是沿着图4A的进料喷嘴中的线D-D截取的端部剖视图。
图5是根据本发明的示例性的实施例的另一示例性的传输装置的侧面示意图。
图6是根据本发明的一个方面的熔盐氧化处理盐回收系统的示例性实施例的示意图。
图7是根据本发明的另一方面的熔盐氧化处理废气处理系统的示例性实施例的示意图。
图8是根据本发明的另一方面的熔盐氧化处理废气处理系统的另一示例性实施例的示意图。
图9是根据本发明的还一方面的熔盐氧化处理盐回收系统的示例性实施例的示意图。
图10A是根据本发明的还一方面的熔盐氧化处理盐回收系统的另一示例性实施例的示意图。
图10B是根据本发明的另一示例性实施例的熔盐氧化处理盐回收系统的示意剖视图。
图10C是根据本发明的还一示例性实施例的另一熔盐氧化处理盐回收系统的示意图。
图11是根据本发明的示例性实施例的熔盐氧化反应器的示意图。
具体实施方式
根据本发明的熔盐处理系统可以用作,尤其用作熔盐氧化(MSO)反应器。MSO技术是热学工艺,其能够破坏混合的废弃物、有害的废弃物以及含能材料中的有机成分,同时保留盐中的无机成分。
熔盐氧化是无火焰的热学工艺,其可以被描述成添加液体或固体进料以及过量的空气或含氧气体到包含盐或盐的混合物(诸如碳酸钠(Na2CO3)和氯化钠(NaCl))的熔盐浴中,其中有机材料在熔盐中被氧化成主要是二氧化碳和水。典型地,废弃物流被引入至低于熔盐的液体水平,但是它可以被引入至高于所述表面。MSO系统的盐的选择高度依赖于将被处理的进料的类型;如果期望是酸性气体的处理,在所述系统中包括诸如碳酸钠的盐将是被期望的,使得在有机成分被氧化的同时可以中和酸性组分。取决于盐的成分,MSO反应器可以在各种温度下操作。例如,MSO反应器与碳酸钠和氯化钠的混合物一起可以在从高于大约1500°F至约1800°F以及低于大约1500°F的温度范围内操作,熔盐可以开始固化或冻结。因此,在启动MSO反应器时或在冷却时间段之后,需要的热量被增加至高于正常操作需要的热量,以熔化盐或移除形成在盐的表面上的硬皮。非挥发性的组分在熔盐溶液中聚集,在那里它们可以被单独收集和处理。
MSO技术通常用在小规模操作中且在工业中使用受限制。例如,所述工艺已经被用于煤气化和破坏有害有机物(包括多氯化联(二)苯(PCB)、氯化物溶剂、包含有机和放射材料的废弃物)以及含能(爆炸性)材料。用于此类应用的反应器典型地相当小,经常直径小于约6英寸(0.15m)。这样的反应器的配置典型地使得,如果它们被按比例放大,则导致严重的操作问题。本发明人现在发现MSO反应器可以配置成用于大体积操作,而适用于工业规模的工艺。
一种适合的工艺是来自用于制造人工甜味剂半乳蔗糖的工艺的废弃物处理。在制造半乳蔗糖的过程期间,许多副产品被产生并在需要处理的废水流中结束。在废水流中结束的一种主要的副产物是成氯化钠形式的无机盐。在这些流中结束的其它副产物包括氯化的碳水化合物。这些副产品以及无机和有机盐已证明难以用传统的废弃物处理技术处理,其中最常见的废弃物处理技术是基于生物学的处理系统。另外,生物学系统的建造和操作可能是非常昂贵的。
本发明包括其中MSO技术适合于有效地处理无机和有机废弃物材料(例如来自半乳蔗糖制造的副产物)的系统和工艺。一个这样的修改例是使用具有比之前已知的MSO反应器更加大的能力的熔盐反应器。例如,MSO反应器容器可以具有的内直径为至少6英寸(0.15m)、1英尺(0.3m)、3英尺(1m)、6英尺(2m)或甚至至少12英尺(4m)。它可以具有的高度为至少3英尺(1m)、6英尺(2m)、18英尺(6m)、36英尺(12m)或甚至超过75英尺(25m)。随后的废弃物材料传输、空气或氧气进料、用尽的盐的回收和废气处理因此同样必须被修改,以满足这样的系统和工艺的要求。然而,MSO技术为处理半乳蔗糖的副产物提供了许多优点。例如,预期建造处理系统所需要的资金将是传统的废弃物处理系统的约三分之一。另外,在副产物废弃物流中出现的盐可以被回收和潜在地转换成氯或腐蚀剂(诸如氢氧化钠)等基本工艺原材料。如果期望的话,废弃物的有机部分中的碳至二氧化碳的转换典型地是很高的,约90-99+%。
应当注意,如果废弃物是还包含未被氧化工艺破坏的有价值的材料(有价值的金属)的混合物的一部分,则本发明的系统和方法可促进这些材料的回收。更通常地,虽然通常在此处称作为氧化系统,但是本发明的装置和方法可以用于所有需要高温处理(包括但不限于氧化)的应用。为了简化的目的,将关于废弃物处理的熔盐氧化描述所述系统,但是应当理解系统的使用不限于氧化工艺或废弃物处理工艺,其它的材料一样可以被处理。例如,可以想到本发明的系统和方法在煤气化工艺和需要高温处理燃料或燃料前体的其它工艺中也是有用的。
在参考附图阅读时,可以从下述的详细描述更好地理解本发明,该附图显示为了说明性的目的而选择的本发明的示例性实施例。将参考视图示出本发明,其未被按比例绘制,且并非要用作工程图。这样的视图是说明性的而不是限制性的,它们被包含在本文中以便于说明本发明。
在一个实施例中,本发明提供了诸如在图1A和1B中显示的MSO处理系统。所述系统通常提供可流动地连接至MSO反应器200的进料系统100(或100a、100b)。MSO反应器200进一步地可流动地连接至废气回收系统300和用尽的盐的回收系统400。可选择地,除了或代替熔盐回收系统400,MSO处理系统可以另外被连接以通过盐移除系统100b从MSO反应器200移除熔盐。或者说,可以除了或替代盐移除系统100b,本发明可选地通过熔盐回收系统400提供熔盐回收。本发明的上述确定的方面中的每一个,将在下文更详细地讨论。
如图2所示,进料系统100(或100a、100b)包括可流动地连接至MSO反应器200的一个或更多管状导管101。MSO反应器可以被构造成耐火材料内衬的容器或反应器,具有外壳203和耐火材料204。反应器壳可以由诸如双相不锈钢、奥氏体不锈钢、超奥氏体不锈钢、高镍奥氏体不锈钢、或镍基合金的各种材料构造。包含在MSO反应器中的熔盐包括盐或盐的混合物,诸如碳酸钠(Na2CO3)和/或氯化钠(NaCl)。
如图2所示,一个或更多管状导管101可以连接至熔盐反应器200的侧面,管状导管101相对于反应器200的直立轴线横向延伸。
每个管状导管101在其中同心地包含通过环形空间104与其分开的管子或轴102。进料系统100还包括一个或更多被连接以供给气体(诸如空气)、氧气或氮气到每个管状导管101中的气体源106和/或108。气体还可以包括其它的适合于支持在MSO反应器200中的燃烧的含氧气体。在废弃物被供给至MSO反应器200中时,可以在约10至约100psig(磅每平方英寸)的压力下供给气体。在本发明的实施例中,一个或更多气体源106/108在足以防止熔盐回流到所述管状导管101中的压力下供给气体到至少一个管状导管101中。被供给的气体也用于提供对管状导管101和管子或轴102的冷却。气体的冷却作用允许使用较不昂贵的构造材料且延长部件的寿命。在供给气体或废弃物时或执行进料系统的保养时,维持正向的气流以保持端口打开。压力和流量传感器(未显示)可以被包含且被设计以监控所有临界流量和压力。
如图2所示,一个或更多管状导管101可选择地在熔盐氧化反应器200中的熔盐201的液体水平高度下面的位置或表面下处连接至MSO反应器200,例如连接至熔盐反应器200的侧面,管状导管101相对于反应器200的直立轴线横向延伸。可以通过任何已知的方式(诸如内置在盐中的电弧加热器或通过使用天然气燃烧器)将盐保持成熔融状态。在图2的实施例中显示的进料系统包括在一个或更多管状导管101的一部分中的空气锁定腔。在图2中,空气锁定腔形成在导管101内,且在密封装置103和诸如阀105的对应的密封装置之间,所述密封装置103在一个或更多管状导管101的上游位置处的,所述对应的密封装置105在一个或更多管状导管101的下游位置处具有打开和封闭的位置。如在此处使用的术语“上游”意思是最靠近流动的起源的相对位置,术语“下游”是距离流动的起源最远的相对位置。气体进料源106经过管子107提供气体,以保持空气锁定腔的压力。气体通过管子109从进料源108供给到所述系统。空气锁定腔中保持的压力水平取决于导管连接至反应器的位置和对于每一特定的导管组件建立什么样的工艺配置。例如,如果进料系统100被用于使用图4A-D中示出的进料装置供给液体废弃物物质(subsurface),则空气锁定压力可以优选地保持在约65psig的压力。适合用在本发明中的示例性的密封装置103是填料盖,其可以由高温的填料制造。阀105必须能够允许管子或轴刺入或穿过。这样的阀的一个例子是全端口球阀。
在另一实施例中,如图3所示,液体或固体废弃物通过管状导管101a中的一个进行进料,在其后面的空气压力帮助防止盐回流且帮助分散液体废弃物。同时,空气可以被供给至其它的管状导管或多个导管101b,以提供足够的空气来实现期望的氧化水平。对于仅进料空气或其它气体(即没有进料废弃物)的这些导管,在空气锁定腔中保持的压力可以保持在从约15至约20psig的范围内。
在轴或管子102或它们的连接装置被改变时,所述程序包括松开密封装置103和缩回管子或轴102,直到它被完全移动至阀105的上游端为止。再者,如果期望的话,阀105在空气锁定腔可以被拆卸和再次配置的位置处关闭。在本发明的实施例中,螺钉类型的阀布置可以被安装至密封装置103的外部或上游,因此在所述下游端上安装了锥形端件的实心轴102可以逐渐和可变地插入和缩回到注射管子底座中。在图5中示出了这样的配置的例子,其中锥形端件标记为部件116。螺钉类型的布置可以手动地调节,或它可以是自动的。这一设备组件被用于在通过不同的导管组件供给废弃物时实现空气流量控制的目的。这一相同的组件还可以用在完全插入的位置,以最小化进入到盐浴中的空气流同时保持进入到熔盐中的通路敞开。因为供给到反应器中的过量的空气用作系统中的热量排放且可以影响反应器中的期望的化学品,这是被期望的。或者说,离开反应器的气体构成可以被供给到MSO反应器中的空气的数量剧烈地影响。
可选地,本发明的进料系统可以包括连接至或与轴或管子102成一体的停止限制件110。停止限制件110用作安全装置,防止管子或轴102被推动或拉拔出MSO反应器200和在密封装置103和阀105之间形成的空气锁定腔。假设不是大到阻止气流通过管状导管101的话,可以用在本发明中的示例性的停止限制件是在轴或管子102上的管子凸缘或联结器。还可以使用实现停止限制件的目的的其它装置,诸如从轴或管子102横向地延伸的立柱或其它的突出。应当设定在管子或轴102上的停止限制件110的位置,使得在密封装置103和阀105之间有足够的距离或长度可利用,以越过阀105完全缩回管子或轴102的下游端。
在诸如图2、3和4A显示的本发明的一些实施例中,进料装置100包括管子102。管子连接至进料源111,以供给材料至MSO反应器200。进料可以是连续的或分批次的,包括间断的。进料源111可选地包括可流动地连接至一个或更多管状导管101且在一个或更多管状导管101的上游的蒸发装置。这允许从进料流移除溶剂(诸如水),以最小化或防止在进料流被引入到MSO反应器200中时MSO反应器200过压。例如,如果溶剂是水且水含量太高,则在将进料流注射到熔盐浴中时可能发生爆炸。还期望在给MSO反应器进料之前移除溶剂,以限制从盐浴的热量排放。在MSO反应器之前移除溶剂还允许回收和再次使用这些溶剂。供给到MSO反应器200的废弃物流优选地应当是充分可流动的,但是具有减小的溶剂含量。然而,具有较高的溶剂含量的流可以被供给给所述单元(但是以减小的流速),以允许在MSO反应器中产生的另外的气体负载,以减小爆炸的风险。可选地,如上文所述,管子102可以被设计以供给氮气、空气或一些其它的含氧气体到MSO反应器200中。
供给到反应器的材料可以包括来自各种源的许多废弃物产物。MSO处理工艺在处理卤化物废弃物材料时是尤其有用的,更具体地,例如氯化碳水化合物或其它的氯化有机废弃物材料以及乙酸纳以及作为半乳蔗糖制造工艺的副产物的其它有机盐。在本发明的实施例中,进料流可以包括具有约75%至约89%或更多固体物的粘性废弃物流。在进料材料是来自半乳蔗糖制造工艺的废弃物时,进料材料将典型地保持在约160oF至约190oF的温度,以防止进料材料固化和阻塞进料管线。可选地,固体废弃物可以被添加至MSO反应器系统,尽管将因此需要修改进料系统。例如,可以为此目的采用简单密封的螺旋钻类型的装置。
可替代地,进料材料可以包括中间材料,高价值的盐或其它的非挥发性有机组分(诸如金属)可以被回收,而不是作为废弃材料丢弃。
在进料系统100包括被连接以供给材料流至MSO反应器200的实施例中,进料系统可以包括具有诸如在图4A中显示的喷雾进料喷嘴112的进料枪。喷嘴112施加至管子102的下游端。根据图4A显示的实施例的喷嘴112被以轴环的形式焊接到管子102的末端上。如在图4B中更详细地显示的,喷嘴112可选地装配有至少一个鳍状件(在图4B中显示为鳍状件118a、118b和118c),其被包含用于将进料喷嘴112定心在管状导管101中,且用于防止管子102从导管101的意外地抽出。
如在图4C的侧面剖视图和图4D的端部剖视图更详细地显示的沿着线4D-4D的喷嘴112,包括如图所示的多个通道115。在图4D中看到的是喷嘴112的上游末端。示出了8个通道,但是通常应当使用两个或更多个通道。为了简化起见,在图4C中仅示出一个通道115。如图所示,通道115从喷嘴112的上游末端进入到管子102的内部,终止在其下游末端附近,使得从它们流出的液体废弃物被雾化。在一些实施例中,诸如在图4D中显示的,通道被定向以沿着向内扭曲的方向引导穿过它们的空气。这剪切和赋予漩涡运动给废弃物流出管102。
在被完全插入时,喷雾喷嘴112位于燃烧空气通道内部,即,在管状导管101和管子102之间的环形空间104,的中心。如图4B所示,管状导管101的下游末端可以被向内成锥形,以限制空气通路的尺寸。设定喷雾喷嘴的直径,以最小化喷嘴112和导管101之间的环形空间。这迫使从源106/108传输的空气或气体主要流动穿过喷雾通道115。在喷嘴112和导管101之间的所产生的窄环形空间为进料材料提供了高速的中空的燃烧空气的圆柱形流,同时从喷嘴112的上游末端至喷嘴112的下游末端提供高压降的液滴,例如压降为65psig的液滴。这样高的差别用于迫使空气通过喷雾通道115。在进料流进入到MSO反应器200的熔盐浴201中时,由空气流出通道而赋予的漩涡作用使进料流与燃烧空气的混合最大化。已经确定这样的喷雾喷嘴配置提供保持一氧化碳(CO)产生足够低所需要的燃烧空气量的明显减小。
在本发明的备选实施例中,管子或轴是例如如图5中显示的轴102。轴102可以包括钻头,其由参考标记116表示,被安装到所述轴102的下游端上。可想到用在本发明中的钻头可以是具有任何适合的配置,能够钻进到已冷却和固化的MSO反应器200中的熔盐中。例如,钻头可以是带金刚石尖端的。安装有钻头116的轴102能够钻孔到盐浴201中,直到到达熔融区域中的路径出现为止。在根据这一实施例进行操作时,一旦路径不受阻碍,系统维持最小量的气体速度以防止熔盐回流。还设想了,轴102可以包括安装到轴102上的其它维护设备。
在根据这一方面的还一实施例中,本发明包括进料枪,其包括安装到管子102上的进料喷嘴112。进料枪优选的是可移除的。例如可以使用柔性的软管移除和插入进料枪,该软管连接至进料枪的上游端。优选地,柔性软管被电学追踪,以保持足够高的温度,以防止液体废弃物冷却和固化。在这样的实施例中的进料枪被设计以在未使用时保留在进料系统100的外面。可以通过移除堵塞轴102和快速地将进料喷嘴112插入到管状导管101中以及再次连接,来安装进料喷嘴112,从而建立流。
可选地,如在图3中所示,其中使用了多于一个的管状导管101a和101b,本发明可以包括包含管子(例如管子102a)的至少一个管状导管101a和包含轴102b的至少另一个管状导管101b。
在根据这一方面的还一实施例中,可以替代地使用如在图2、3、4A和6中所显示的进料系统作为熔盐排放系统,其中一个或更多管子102从MSO反应器200移除熔盐201。在这样的实施例中,管子102是可以被插入到管状导管101或连接至管子102的排放管子,其中管子102还连接至管子119以连接管子102至盐回收容器117。这可以通过减小来自气体源106和/或108的气体供给或通过切断这样的气体供给来实现。在密封装置103和盐回收容器117之间的管子119优选地是长的电子追踪的柔性软管,可选地支撑在钢槽中。
在示例性的实施例中,本发明可以包括管状导管101,管子102同心地包含在导管101中。当通过管状导管101至MSO反应器200的气流被减少或切断时,管子102被连接以接收从MSO反应器200排放的熔盐201以排放熔盐至盐回收容器117。管状导管101可以连接至熔盐反应器200的侧面,管状导管101相对于反应器200的直立轴线横向地延伸。盐回收容器117可以例如是开孔或坑,在再次处理返回至MSO反应器200的制备或丢弃时允许熔盐在盐回收容器117中冷却和固化。可替代地,盐回收容器117可以包括盐溶解容器,其中盐被收集且溶解在溶剂(诸如水)中。优选地,在系统在分批次模式中操作时,采用这一实施例用于盐移除,然而,可以想到在系统被连续地操作时,也可以采用这样的操作。可选地,还包括一个或更多另外的管状导管101,其中每个管状导管包括用于供给材料或用于移除废弃物的管子102和/或轴102。
通常,应当保持MSO反应器的操作,以实现优化的空气或氧气对废弃物的比例。所述比例自身依赖于被处理的废弃物。确定优化的比例可以通过用将被处理的实际进料进行试验(在试验工厂或全规模)来完成。在系统可完全操作的情况下,可以以不同的氧气对废弃物比吸入反应器废气样品且进行分析;可以分析废气的一氧化碳、氮氧化物、甲烷以及潜在的其它化合物的浓度。这些测试的结果然后可用于确定所进行的何种水平的氧对废弃物比例是最好的。所需要的进料系统的数量取决于期望的总流量目标和所需要的比例。还相信,在几个不同点处的进料用于帮助搅动或混合熔盐床。相信通过空气和废弃物燃烧引起的混合会帮助保证反应器的均匀和一致的操作。
在本发明的优选的实施例中,当所述系统处于操作中时,MSO反应器系统设计为具有至少4个空气/废弃物进料点在运行。优选地,进料器系统分布在反应器的周围。
关于上文描述的系统,在本发明另一方面中,包括用于在熔盐氧化反应器系统中处理废弃物的工艺。所述工艺包括通过同心地包含在连接至熔盐氧化反应器的管状导管内的管子传输液体材料的步骤,以及注射气体(诸如空气)到管状导管中的步骤。气体的压力足以防止熔盐从熔盐氧化反应器回流到管状导管或管子中。
可选地,所述工艺包括下述步骤:在操作条件下当液体材料被引入到熔盐氧化反应器中时,从液体材料移除足够量的溶剂(例如水)以防止过压。在根据这一方面的实施例中,在溶剂是水时,通过从液体材料蒸发水来移除水。
另外,可以包含在这一方面的实施例中的可选步骤包括:在传输液体材料至熔盐氧化反应器之前加热液体材料以及在管状导管的一部分内维持空气锁定。
在另一方面中,本发明提供了熔盐氧化处理系统,诸如在图7中显示的,其包括废气回收系统300。在根据这一方面的实施例中,所述系统包括可流动地连接至MSO反应器200的废气出口205的洗涤装置302,以接收来自MSO反应器200的包含携带固体颗粒材料(诸如盐)的废气。如图7和8所示,废气出口205可以连接至熔盐反应器200的顶部,废气出口205相对于反应器200的直立轴线纵向地延伸。另外,本发明提供了加热装置306,所述加热装置配置成加热来自洗涤装置302的气体流出物,以及过滤装置310,所述过滤装置被可流动地连接以接收来自加热装置306的气体流出物。
如图7所示,来自MSO反应器200的包含被携带的盐的废气被从废气出口205排出,且通过管子301供给至洗涤装置302。洗涤装置提供了骤冷冷却和从废气大体移除携带固体颗粒材料(诸如盐)。水或另一冷却液体被通过管子304从液体源303供给洗涤装置。在示例性的实施例中,液体源可以供给从其它工艺循环的水或由淡水源提供的淡水。示例性的洗涤装置包括水洗涤装置以及的文氏管洗涤装置,所述的文氏管洗涤装置以期望在约90%或更大的范围内的量移除携带的固体颗粒,更加优选地以约90至约99%的量,最优选地以>99%的量。
可替代地,还设想了,适合的废气处理系统可以包括单独使用的或与文氏管水洗涤装置一起使用的静电沉淀器,文氏管水洗涤装置定位在静电沉淀器的上游或下游。文氏管洗涤装置使废气流加速以使洗涤液体(诸如水)雾化,用于改善气体-液体接触。还设想了,其它类型的水洗涤装置也可以与文氏管洗涤装置和静电沉淀器一起使用或替代它们。本领域中的普通技术人员已知这样的洗涤装置的操作和设计。
来自洗涤装置302的气体流出物,例如具有一些剩余盐的水饱和气体流,必须适合于排放至大气或一些其它的废气处理系统。本发明人已经发现,在没有另外地处理这一气体流的情况,由于关于排气烟囱的不透明性的关注,直接排放至大气有时是不可能的。为了制造适合用于排放的气流,首先可以使用系统加热水饱和的气体流,使得它不再是饱和的且之后在排放至大气之前过滤所述流。
参考图7,来自洗涤装置302的气体流出物,例如具有一些残余盐的水饱和的气体流被通过管子305进料给加热装置306,用于加热气体流出物。适合用于加热来自洗涤装置的流出物的加热装置可以包括直接加热装置,诸如气体燃烧器。如图8所示,其中加热装置306显示为天然气燃烧器,加热装置306包括用于通过管子308供给气体至气体燃烧器和通过进口312供给空气的气体源307。在这样的直接的加热装置中,通过直接接触来自燃烧器的燃烧气体,使气体流出物过热,例如从约170oF至约230oF的温度。可替代地,加热装置306可以包括间接加热装置,诸如热交换器,其中气体流出物被例如通过加热装置的壁的热传递加热,所述壁将加热介质与气体流出物隔开。加热使气体流的温度高于其饱和点,且允许气体穿过精细过滤器,以移除任何剩余的盐颗粒。优选地,加热装置306加热气体流出物至高于气体流出物的饱和温度的温度。
被加热的气体流出物接下来被通过管子309供给到过滤装置310。适合的过滤装置的一个例子包括袋室,其优选地被隔离,尽管还可以使用其它的过滤装置(诸如静电沉淀器)。被过滤的气体流出物之后可以被排出,可选地通过管子311排出至大气,或可替代地例如通过管子311在另外的工艺中被回收和再使用。废气处理系统的操作可以最终被设计以满足或超过化学含量和不透明性的要求。
在关于上述系统的还一方面中,本发明提供了用于处理来自熔盐氧化反应器系统的废气的工艺,包括下述步骤:洗涤从熔盐氧化反应器排放的包含废气的固体颗粒物质以产生包含湿气的气体流出物、加热包含湿气的气体流出物(例如高于其露点)以及过滤流出物以移除携带的固体颗粒物质。在根据这一方面的实施例中,固体颗粒物质是盐。
在洗涤步骤中,可以使用水洗涤装置、文氏管洗涤装置等进行洗涤,其细节已经在上文进行了描述。
在加热包含湿气的气体的步骤中,工艺可以进一步包括步骤:加热水饱和的气体流出物至高于流出物的饱和温度的温度。
工艺还可以包括可选步骤:在过滤步骤中的过滤处理之后排放气体流出物至大气。
作为可选的实施例,还可以设想,无论有或没有传统的水洗涤装置,均可以采用湿式的静电沉淀器以实现总的盐移除步骤。
在还一方面中,本发明提供了熔盐氧化处理系统,其中熔盐可以在它积聚时被从MSO反应器200移除。在连续地操作MSO反应器200时的特殊的优点是:所述系统包括诸如在图9中显示的本发明的实施例,该实施例包括熔盐回收系统400。如图9所示,系统包括可流动地连接至MSO反应器溢出出口207的溢出导管401,以接收来自溢出出口207的熔盐和排放熔盐至盐回收容器406。如在图9和图10A中显示的,溢出导管401可以连接至熔盐反应器200的侧面,溢出导管401相对于反应器200的直立轴线横向地延伸。溢出导管401优选被隔离,以防止熔盐在导管中冷却和固化。在熔盐201到达熔盐溢出点206时,通过溢出出口207从MSO反应器200排出熔盐。所述系统还包括通过管线409和气体进口208以及所述盐回收容器406连接至MSO反应器200的吹风机408,其配置成产生足以保持从MSO反应器200流出的气体的单向流的条件,以防止冷气体回流至反应器。这样的冷气体的回流将使得盐在溢出导管处冻结。任何明显比熔盐更冷的气体均为“冷气体”。例如,即使是蒸汽(除非它被充分地过加热)也可能冻结熔盐。吹风机408通过用作气体移动装置帮助防止在溢出系统中的阻塞,以保持从MSO反应器200一直至盐回收容器406的单向的流。吹风机408沿着盐回收容器406的方向迫使热气体流流到MSO反应器200的外面。如关于图10A在下文更进一步的讨论的,另一种类型的气体移动装置可以包括过热蒸汽注射装置,以帮助保持单向的流。
可选地,系统的实施例还包括被连接以将热气体引入到溢出导管中的加热装置402。如图9所示,来自溢出导管401的熔盐被加热装置402加热,以在它被从MSO反应器200传输离开时,加热或至少保持熔盐的温度。适合于用于这一能力的示例性的加热装置包括直接加热装置(诸如天然气燃烧器)和间接加热装置(诸如热交换器或热追踪装置)。图10A包括显示加热装置402作为气体燃烧器的实施例,其具有用于通过管子411供给气体到加热装置402和通过进口414供给空气的气体源410。
如图9所示,熔盐可选地通过管子403进料至盐溶解装置404。盐溶解装置404冷却和在水中溶解盐,以形成盐的水溶液。盐的水溶液被通过管子405从盐溶解装置404传输至盐回收容器406。在优选的实施例中,诸如在图10A中显示的,盐溶解装置404包括水闸管线。在这一实施例中,来自水进料装置412的水和来自反应器的熔盐被同时供给到水闸管线404中。在这一实施例中,管子405与水闸管线404是一体的(或是其延伸),且运载所得到的盐溶液到盐回收容器406。供给水以在其中溶解熔盐,以形成盐在水中的溶液或浆。水的供给量足以让温度的升高以及因此水的蒸汽压力的升高最小化。
水闸管线中的流动的水通过提供充足的水冷却熔盐而溶解熔盐且保持温度足够冷,以减小或防止形成过量的蒸汽,所述蒸汽可以倒退到盐溢出出口中足够远而造成盐在回收系统管线(例如401和403)中冻结和堵塞。或者说,所述系统控制在盐反应器和骤冷罐之间的气体的压差,使得没有水蒸汽回流到盐溢出出口中。否则,如果盐溢出管线不保持很热且使得从MSO反应器至水接触点变干燥,那么蒸汽的回流可能造成盐冻结和堵塞所述管线。
设计所述系统以从MSO反应器200移除熔盐到约212oF的水浴中,其中被移除的熔盐流典型地具有1500oF或更高的温度,这样不会快速地冻结盐。
另外如图10A所示,示例性的气体移动装置可以包括吹风机408,其具有通过管子407可流动地连接至盐回收容器406(例如溶解容器)的低压侧和通过管子409可流动地连接至熔盐氧化反应器200的高压侧。
可选地,所述系统还可以进一步包括一个或更多定向的过热蒸汽注射器413,所述注射器配置成撞击和打碎从所述溢出导管401流出的熔盐的流,且引导熔盐至所述熔盐回收容器406。这些蒸汽注射器还用作气体移动装置,这是因为它们防止冷气回流到反应器200中。
通过使用吹风机408,且进一步用可选的加热装置402、可选的盐溶解装置404和可选的定向的蒸汽注射装置413对吹风机408进行了补充,来自MSO反应器200的气流保持在到盐回收容器406的单向流中。例如,在一个实施例中,通过使用吹风机408在盐回收容器406中产生较低的压力,用气体燃烧的燃烧器402加热熔盐,优选地通过在水闸管线404上方的定向的蒸汽注射器413提供向下的定向气流,以及在水闸管线404中使用高流量的冷却剂/溶解水412以最小化蒸汽的形成,所述热气体被迫使流出MSO反应器200。这防止盐在熔盐溢出回收系统的管线中冻结和堵塞所述管线。这样的操作产生了足以防止冷气体回流至熔盐氧化反应器的温度和压力条件。
另外地,设想盐溶解装置404(诸如在图10A中示出的水闸管线)还可以连同与如图6所示的通过管子102的潜流的熔盐回收使用。在这样的示例性实施例中,本发明可以包括电阻加热,通过让电流流过导电的熔盐,因此加热熔盐和允许熔盐保持熔融。这将涉及建立具有两个金属件的流动通道,所述两个金属件连接至正和负的电气栅格,以利用盐移除管线中的电弧加热来加热盐和防止熔盐冷却,且因此防止固化或冻结。示例性的实施例可涉及建立具有连接至正和负的电气栅格的两个金属件的流动通道。本领域普通技术人员知道这样的加热装置。
在用于从MSO反应器移除熔盐的另一示例性实施例中,MSO反应器包括在反应器内且定位在反应器的溢出出口207中的盐溢出飞溅防护件(诸如坝)。如图10B所示,飞溅防护件210设计成防止从汹涌的液体表面向溢出出口207飞溅。包含飞溅防护件以防止熔盐块进入到盐回收系统400中。在图10B中将飞溅防护件210显示为内部溢出坝。如图10B所示,防护件210定位在刚好高于溢出出口207的顶部的预定高度211。飞溅防护件210优选地由涂覆耐火材料的钢材料制成。在优选的实施例中,防护件的基底定位在预定的高度,例如低于溢出出口207的底部6-12英寸。相信,熔盐将聚集且在飞溅防护件210周围运动,并从溢出出口207流出。
在从MSO反应器移除熔盐的还一示例性实施例中,MSO反应器可选地包括倾斜的溢出出口207(如图10C所示)和在从加热装置402引出的管线中的可选的限制颈件415。另外,通过限制从盐溢出出口207经由限制颈件415排放至已用过盐的回收系统400的下游部的流,可以防止反应器中的盐的飞溅,所述盐的飞溅造成熔盐块进入到盐回收系统400中。另外,溢出出口207的斜面朝向熔盐氧化反应器200向后倾斜,以在盐回收系统400中产生流的块时帮助减小反应器中的熔盐的飞溅。
与上文描述的系统相关,在还一方面中,本发明包括用于从熔盐氧化反应器排放熔盐的工艺。在根据这一方面的实施例中,所述工艺包括加热或保持从熔盐氧化反应器排出至盐回收容器的熔盐流的温度,以将熔盐流保持在熔融状态且产生足够的压力以防止冷气体回流至熔盐氧化反应器中。在所述工艺中,产生压力的步骤可以包括在溶解回收容器中产生低压和用吹风机在熔盐氧化反应器中产生高压。
作为另外的步骤,所述工艺还可以包括在将熔盐流引导至盐回收容器之前(例如使用水闸管线中的水)冷却和溶解熔盐流的步骤。
所述工艺的另一步骤可以可选地包括使用一个或更多定向过热蒸汽注射装置将熔盐溢出流引导至盐回收容器的步骤。
根据这一方面的工艺还可以包括在盐溶液中从熔盐氧化反应器回收盐或可替代地作为固体物。
在还一方面中,本发明包括包含MSO反应器200的实施例,所述反应器包括围绕反应器壳203的通风的环形空间202以防止壳203过热,所述反应器壳包括反应器的底部。图11示出了在环境条件发生变化期间(诸如大风雨)减轻热生长不一致性的设计。例如,在所述单元的一侧与MSO反应器200的另一侧相比被水或风更加冷却时,可能发生壳203的金属膨胀不均匀的情况。这可能导致壳203在其接合处被撕开。在本发明的实施例中,MSO反应器可以因此装配有温度防护件,空气间隙202在壳203和外部温度防护件218之间,如图11所示。在被安装到MSO反应器200上时,所述设计通过允许壳203均匀膨胀和收缩,允许壳203承受极端温度。
如图11所示,示例性的MSO反应器200包括耐火材料204和外壳203。在示出的示例性的实施例中,在反应器壳203和外部温度防护件218之间,MSO反应器200包括带有空气进口214和216以及通风孔215和217的环形空间202。通过空气进口214和216引入的空气可以通过空气吹风机(未显示)提供。在图11所示的实施例中,MSO反应器200可以进一步包括在MSO反应器的上部上(例如在反应器200上的主体凸缘219的上方)的置于反应器壳203和外部温度防护件218之间的绝缘垫213,如图所示。
应当注意,由于在所述系统中出现的高温和盐,根据本发明的在所述系统中利用的构造材料优选地是钢或镍基合金。如果材料将与高温的盐流或盐水流接触,则典型地使用诸如Inconel或Hastelloy的材料。
在本发明的还一实施例中,MSO反应器蒸汽空间(即高于熔盐的区域)可以用于燃烧气体或蒸汽(例如来自其它工艺的排出气体)的热氧化处理。设想,在双重目的的任务中使用MSO反应器可能对工厂能量消耗产生巨大影响。例如,它可以消除对用于这些排出气体的单独的热氧化剂系统的需要。另外,在这样的实施例中,还可以减少必须监控的来自设备的发射点的数量。
虽然在此处显示和描述了本发明的优选实施例,但是应当理解仅通过举例的方式提供了这样的实施例。在不背离本发明的精神的情况下,本领域技术人员将想到诸多变形、变化以及替代。因此,意图是随附的权利要求覆盖落入到本发明的精神和范围内的所有这样的变形。

Claims (121)

1.一种熔盐处理系统,包括:
熔盐反应器,包括容纳熔盐的容器;
一个或更多管状导管,可流动地连接至所述熔盐反应器,所述管状导管中的每一个在其中同心地包含对应的管子或轴,以便在它们之间形成环形空间;和
一个或更多气体源,被连接以通过在所述管状导管中的至少一个中的环形空间供给气体到所述反应器中。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述一个或更多管状导管在低于所述熔盐反应器中的熔盐的液体水平的位置处连接至所述熔盐反应器。
3.根据权利要求1所述的系统,还包括在所述一个或更多管状导管中的至少一个中的上游位置处的第一密封装置,和在所述至少一个管状导管中在下游位置处的第二密封装置。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述第二密封装置是具有打开和关闭位置的阀。
5.根据权利要求4所述的系统,其中所述第一密封装置包括填料盖。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述管子或轴还包括停止限制件。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述停止限制件包括联结器。
8.根据权利要求1所述的系统,其中在所述一个或更多管状导管中的至少一个中,所述管子或轴是连接至进料源的管子,以供给材料至所述熔盐反应器。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述材料包括卤化物废弃物材料。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述材料包括来自半乳蔗糖制造工艺的氯化物废弃物材料。
11.根据权利要求1所述的系统,其中所述管子或轴是轴。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述轴包括安装在所述管子或轴的下游端上的钻头。
13.根据权利要求1所述的系统,其中所述管状导管中的至少一个包含管子,并且至少一个另外的管状导管包含轴。
14.根据权利要求1所述的系统,其中所述气体包括空气。
15.根据权利要求1所述的系统,还包括在所述一个或更多管状导管的上游可流动地连接至所述一个或更多管状导管的蒸发装置。
16.根据权利要求1所述的系统,其中所述管子或轴是被连接以接收从所述熔盐反应器排放的熔盐和排放所述熔盐至盐回收容器的管子。
17.一种熔盐处理系统,包括:
熔盐反应器,包括能够容纳熔盐的容器,所述容器可流动地连接至废气出口;
洗涤装置,可流动地连接至所述废气出口,以从其接收包含被携带的盐的废气;
加热装置,配置成加热来自所述洗涤装置的气体流出物;和
过滤装置,被可流动地连接以接收来自所述加热装置的所述气体流出物。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述洗涤装置是水洗涤装置。
19.根据权利要求17所述的系统,其中所述洗涤装置包括文氏管洗涤装置。
20.根据权利要求17所述的系统,其中所述加热装置包括直接加热装置。
21.根据权利要求20所述的系统,其中所述加热装置是气体燃烧器。
22.根据权利要求17所述的系统,其中所述加热装置包括间接加热装置。
23.根据权利要求22所述的系统,其中所述加热装置是热交换器。
24.根据权利要求17所述的系统,其中所述加热装置加热所述气体流出物至高于所述气体流出物的饱和温度的温度。
25.根据权利要求17所述的系统,其中所述过滤装置包括袋室。
26.一种熔盐处理系统,包括
熔盐反应器,包括能够容纳熔盐的容器,所述容器流动地连接至反应器溢出出口;
溢出导管,流动地连接至所述反应器溢出出口,用于接收来自所述溢出出口的熔盐和排放所述熔盐至盐回收容器;和
气体移动装置,可流动地连接至所述熔盐反应器和所述盐回收容器,且能够防止冷气体通过所述溢出导管回流至所述熔盐反应器。
27.根据权利要求26所述的系统,其中所述气体移动装置包括过热蒸汽注射装置。
28.根据权利要求26所述的系统,其中所述熔盐反应器还包括定位在所述溢出导管处的飞溅防护件。
29.根据权利要求26所述的系统,其中所述溢出导管朝向所述熔盐反应器向后倾斜。
30.根据权利要求26所述的系统,还包括加热装置,其被连接以将热气体引导到所述溢出导管中。
31.根据权利要求30所述的系统,其中所述加热装置包括直接加热装置。
32.根据权利要求31所述的系统,其中所述直接加热装置是气体燃烧器。
33.根据权利要求30所述的系统,其中所述加热装置包括间接加热装置。
34.根据权利要求33所述的系统,其中所述间接加热装置是热交换器。
35.根据权利要求26所述的系统,还包括盐溶解装置,其被可流动地连接以接收来自所述反应器的所述熔盐、在水中溶解所述盐,以及将所述盐运输至所述盐回收容器。
36.根据权利要求35所述的系统,其中所述盐溶解装置包括水闸管线。
37.根据权利要求26所述的系统,还包括一个或更多定向过热蒸汽注射装置,所述定向过热蒸汽注射装置被定位以撞击和打碎从所述溢出导管流出的熔盐且引导所述熔盐至所述盐回收容器。
38.根据权利要求26所述的系统,其中所述气体移动装置包括吹风机,所述吹风机具有可流动地连接至所述盐回收容器的低压侧和可流动地连接至所述熔盐反应器的高压侧。
39.一种熔盐处理系统,包括:
熔盐反应器,包括能够容纳熔盐的容器,所述容器可流动地连接至废气出口和反应器溢出出口;
一个或更多管状导管,所述管状导管可流动地连接至所述熔盐反应器,每个所述管状导管在其中同心地包含对应的管子或轴以便在它们之间形成环形空间;
一个或更多气体源,所述气体源被连接以通过在所述管状导管中的至少一个中的环形空间将气体供给到所述反应器中;
洗涤装置,其可流动地连接至所述废气出口,用于从废气出口接收包含被携带的盐的废气;
第一加热装置,配置成加热来自所述洗涤装置的气体流出物;
过滤装置,其被可流动地连接以接收由所述加热装置加热的所述气体流出物;
溢出导管,其可流动地连接至所述反应器溢出出口,用于从所述溢出出口接收熔盐且排放所述熔盐至盐回收容器;和
气体移动装置,其可流动地连接至所述熔盐反应器和所述盐回收容器并能够防止冷气体通过所述溢出导管回流至所述熔盐反应器。
40.根据权利要求39所述的系统,其中所述一个或更多管状导管在低于所述熔盐反应器中的熔盐的液体高度水平的位置连接至所述熔盐反应器。
41.根据权利要求39所述的系统,还包括在所述一个或更多管状导管中的至少一个的上游位置处的第一密封装置和在所述至少一个管状导管中在下游位置的第二密封装置。
42.根据权利要求41所述的系统,其中所述第二密封装置是具有打开和关闭位置的阀。
43.根据权利要求42所述的系统,其中所述第一密封装置包括填料盖。
44.根据权利要求39所述的系统,其中所述管状导管还包括在所述一个或更多管状导管的一部分中的停止限制件。
45.根据权利要求44所述的系统,其中所述停止限制件包括联结器。
46.根据权利要求39所述的系统,其中在所述一个或更多管状导管中的至少一个中,所述管子或轴是连接至进料源的管子以供给材料至所述熔盐反应器。
47.根据权利要求46所述的系统,其中所述一个或更多气体源在足以防止熔盐回流到所述管状导管中的压力下供给气体到所述至少一个管状导管中。
48.根据权利要求46所述的系统,其中所述材料包括卤化物废弃物材料。
49.根据权利要求48所述的系统,其中所述材料包括来自半乳蔗糖制造工艺的氯化物废弃物材料。
50.根据权利要求39所述的系统,其中所述管子或轴是轴。
51.根据权利要求50所述的系统,其中所述管子或轴包括被安装到所述管子或轴的下游端上的钻头。
52.根据权利要求39所述的系统,其中所述一个或更多管状导管包括:同心地包含管子的至少一个管状导管和同心地包含轴的至少另一管状导管。
53.根据权利要求39所述的系统,其中所述气体包括空气。
54.根据权利要求39所述的系统,还包括在所述一个或更多管状导管的上游被可流动地连接至所述一个或更多管状导管的蒸发装置。
55.根据权利要求39所述的系统,其中所述管子或轴是被连接以接收从所述熔盐反应器排出的熔盐且排放所述熔盐至所述盐回收容器中的管子。
56.根据权利要求39所述的系统,其中所述洗涤装置是水洗涤装置。
57.根据权利要求39所述的系统,其中所述洗涤装置包括文氏管洗涤装置。
58.根据权利要求57所述的系统,其中所述第一加热装置包括直接加热装置。
59.根据权利要求54所述的系统,其中所述第一加热装置是气体燃烧器。
60.根据权利要求39所述的系统,其中所述第一加热装置包括间接加热装置。
61.根据权利要求60所述的系统,其中所述第一加热装置是热交换器。
62.根据权利要求39所述的系统,其中所述第一加热装置能够加热所述气体流出物至高于所述气体流出物的饱和温度的温度。
63.根据权利要求39所述的系统,其中所述过滤装置包括袋室。
64.根据权利要求39所述的系统,其中所述气体移动装置包括过热蒸汽注射装置。
65.根据权利要求39所述的系统,其中所述熔盐反应器还包括定位在所述溢出导管处的飞溅防护件。
66.根据权利要求39所述的系统,其中所述溢出导管朝向所述熔盐反应器向后倾斜。
67.根据权利要求39所述的系统,还包括被连接以将热气体引入到所述溢出导管中的第二加热装置。
68.根据权利要求67所述的系统,其中所述第二加热装置包括直接加热装置。
69.根据权利要求68所述的系统,其中所述第二加热装置是气体燃烧器。
70.根据权利要求67所述的系统,其中所述第二加热装置包括间接加热装置。
71.根据权利要求70所述的系统,其中所述第二加热装置是热交换器。
72.根据权利要求39所述的系统,还包括盐溶解装置,所述盐溶解装置被可流动地连接以接收来自所述加热装置的熔盐且被连接以传输溶解的盐至所述盐回收容器。
73.根据权利要求72所述的系统,其中所述盐溶解装置包括水闸管线。
74.根据权利要求39所述的系统,还包括一个或更多定向过热蒸汽注射装置,所述定向过热蒸汽注射装置配置成接收来自所述溢出导管的熔盐和引导所述熔盐至所述盐回收容器。
75.根据权利要求39所述的系统,其中所述气体移动装置包括吹风机,所述吹风机具有可流动地连接至所述溶解容器的低压侧和可流动地连接至所述熔盐反应器的高压侧。
76.一种用于在熔盐反应器中处理材料的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
通过同心地包含在被可流动地连接至所述熔盐反应器的管状导管内的管子传输所述材料,所述管子和导管之间形成环形空间;和
将气体注入到所述环形空间中,所述气体具有足以防止熔盐从所述熔盐反应器回流到所述环形空间的压力。
77.根据权利要求76所述的工艺,还包括步骤:当所述材料在操作条件下被引入到所述熔盐反应器中时,以足以防止过压的量从所述材料移除溶剂。
78.根据权利要求77所述的工艺,其中所述溶剂是水。
79.根据权利要求78所述的工艺,其中所述移除溶剂的步骤包括从所述材料蒸发水。
80.根据权利要求76所述的工艺,还包括步骤:在将所述材料传输至所述熔盐反应器之前加热所述材料。
81.根据权利要求76所述的工艺,其中所述气体包括空气。
82.一种用于处理来自熔盐反应器的废气的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
用水流洗涤从所述熔盐反应器排出的包含固体颗粒物质的废气,以至少移除所述颗粒物质的一部分和产生包含湿气的气体流出物;
加热所述包含湿气的气体流出物;和
过滤所述流出物以移除剩余的所携带的固体颗粒物质。
83.根据权利要求82所述的工艺,其中所述洗涤步骤包括用文氏管洗涤装置进行洗涤。
84.根据权利要求82所述的工艺,其中所述固体颗粒物质包括盐的颗粒。
85.根据权利要求82所述的工艺,其中所述加热所述包含湿气的气体流出物的步骤包括:加热水饱和的气体流出物至高于所述流出物的饱和温度的温度。
86.根据权利要求82所述的工艺,还包括将所述气体流出物排放至所述大气。
87.一种用于从熔盐反应器排放熔盐的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
加热或保持从所述熔盐反应器排放至盐回收容器的熔盐流的温度,以保持所述熔盐流处于熔融状态;和
操作气体移动装置以防止冷气体回流至所述熔盐反应器。
88.根据权利要求87所述的工艺,还包括在将所述盐引入到所述盐回收容器中之前溶解所述熔盐流。
89.根据权利要求88所述的工艺,其中所述溶解所述熔盐溢出流的步骤包括在水闸管线中将所述熔盐溶解到水中。
90.根据权利要求87所述的工艺,还包括步骤:使用一个或更多定向过热蒸汽注射装置将所述熔盐溢出流引导至所述盐回收容器。
91.根据权利要求87所述的工艺,其中所述产生条件的步骤包括:产生压力、温度或其组合以防止冷气体回流至所述熔盐反应器。
92.根据权利要求87所述的工艺,其中所述产生压力的步骤包括:用吹风机在所述溶解回收容器中产生低压并在所述熔盐反应器中产生高压。
93.根据权利要求87所述的工艺,还包括从所述熔盐反应器回收盐作为盐溶液。
94.根据权利要求87所述的工艺,还包括从所述熔盐反应器回收盐作为固体物。
95.根据权利要求87所述的工艺,还包括在所述熔盐反应器的出口处保持飞溅防护件。
96.根据权利要求87所述的工艺,还包括通过所述熔盐反应器下游的限制颈件限制从所述熔盐反应器排出的流。
97.一种用于处理熔盐反应器中的材料的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述容器可流动地连接至反应器溢出出口,所述工艺包括以下步骤:
通过同心地包含在可流动地连接至所述反应器的管状导管内的管子,将所述材料传输至所述熔盐反应器,所述管子和所述导管之间形成环形空间;
将气体注入到所述环形空间中,所述气体具有足以防止熔盐从所述熔盐反应器回流到所述管状导管或所述管子中的压力;
用水流洗涤从所述熔盐反应器排出的包含固体颗粒物质的废气,以至少移除所述颗粒物质的一部分和产生包含湿气的气体流出物;
加热所述包含湿气的气体流出物;
过滤所述流出物以移除剩余的被携带的固体颗粒物质;
通过可流动地连接至所述反应器溢出出口的溢出导管将熔盐从所述反应器排放至盐回收容器;和
操作可流动地连接至所述熔盐反应器和所述盐回收容器的气体移动装置,以防止冷气体通过所述溢出导管回流至所述熔盐反应器。
98.根据权利要求97所述的工艺,还包括步骤:当所述材料在操作条件下被引导到所述熔盐反应器中时,以足以防止过压的量从所述材料移除溶剂。
99.根据权利要求98所述的工艺,其中所述溶剂是水。
100.根据权利要求98所述的工艺,其中所述移除溶剂的步骤包括从所述材料蒸发所述水。
101.根据权利要求97所述的工艺,还包括步骤:在将所述材料传输至所述熔盐反应器之前加热所述材料。
102.根据权利要求97所述的工艺,还包括步骤:将所述空气锁定件保持在所述管状导管的一部分中。
103.根据权利要求97所述的工艺,其中所述气体包括空气。
104.根据权利要求97所述的工艺,其中所述洗涤步骤包括用水洗涤装置进行洗涤。
105.根据权利要求97所述的工艺,其中所述洗涤步骤包括用文氏管洗涤装置进行洗涤。
106.根据权利要求97所述的工艺,其中所述固体颗粒物质包括盐。
107.根据权利要求97所述的工艺,其中所述加热所述包含湿气的气体流出物的步骤包括加热水饱和的气体流出物至高于所述流出物的饱和温度的温度。
108.根据权利要求97所述的工艺,还包括排放所述气体流出物至大气。
109.根据权利要求97所述的工艺,还包括在将所述盐引入到所述盐回收容器中之前将所述熔盐流溶解在水中。
110.根据权利要求109所述的工艺,其中所述溶解所述熔盐溢出流的步骤包括在水闸管线中将所述熔盐溶解在水中。
111.根据权利要求97所述的工艺,还包括步骤:使用一个或更多定向过热蒸汽注射装置引导所述熔盐溢出流至所述盐回收容器。
112.根据权利要求97所述的工艺,其中所述产生条件的步骤包括产生压力、温度或其组合以防止冷气体回流至所述熔盐反应器。
113.根据权利要求97所述的工艺,其中所述产生条件的步骤包括用吹风机在所述盐回收容器中产生低压和在熔盐反应器中产生高压。
114.根据权利要求97所述的工艺,还包括以盐溶液的方式从所述熔盐反应器回收盐。
115.根据权利要求97所述的工艺,还包括从所述熔盐反应器回收盐作为固体物。
116.根据权利要求97所述的工艺,还包括通过在所述熔盐反应器的下游的限制颈件限制从所述熔盐反应器排放的流。
117.根据权利要求9所述的系统,还包括在所述管子的下游端上的喷嘴,所述喷嘴包括从所述喷嘴的上游端通至所述管子的内部中且终止于其下游端附近的多个通道。
118.根据权利要求9所述的系统,其中所述通道沿着向内扭曲的方向定向。
119.根据权利要求1所述的系统,还包括围绕所述容器的至少一部分的防护件,其被定位和成形以便限定在所述防护件和所述容器之间的环形通风空间。
120.根据权利要求76所述的工艺,还包括在所述熔盐的表面的下方和/或上方引入可燃气体或蒸汽到所述反应器中。
121.一种用于处理熔盐反应器中的材料的工艺,所述反应器包括容纳熔盐的容器,所述工艺包括以下步骤:
传输所述材料到所述反应器中;和
通过管子将所述熔盐从所述反应器排放至盐回收容器,所述管子在其中同心地包含可流动地连接至所述反应器的管状导管,所述管子和导管在它们之间形成了环形空间;和
将气体注入到所述环形空间中,所述气体具有足以防止熔盐从所述熔盐反应器回流到所述环形空间中的压力。
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