CN102438741A - 改进的水相氧化方法 - Google Patents

Abstract

一种改进的可用于氧化多种原料的氧化方法。氧化发生在反应器中，其中原料与氧化性酸(如硝酸)混合。反应混合物还可包括次级氧化性酸，如硫酸及水和/或溶解的及机械混合的氧气。反应器可维持在高压下，如至少大约2070kPa或理想地至少大约2800kPa。反应混合物的温度可维持在不超过210℃。在本文所述的多种实施方案中，该方法可包括：将原料与来自反应器的循环的流出物结合，将原料与一种或多种氧化性酸结合，粉碎原料以减小颗粒的尺寸，将原料以合适恒定的进料速度进料到高压反应器中，将来自反应器的顶部空间氧气分散到反应混合物中，和/或通过液体流出物从反应器中除去所有或几乎所有气体。

Description

改进的水相氧化方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求以下美国专利申请12/416,412、12/416,419、12/416,424、12/416,431和12/416,438的优先权，以上所有的申请都于2009年4月1日递交，并且名称为“改进的水相氧化反应”。这五个申请的全部内容通过引用纳入本文。公布于1998年9月29日的名称为“用于水相氧化的综合能源产生方法”的美国专利号5,814,292，它的全部内容通过引用纳入本文。在发生冲突时，本文明显的引用或示出的主题控制任何通过引用纳入的主题。包含在任何通过引用纳入本文的主题中所有术语(表达或含义)的定义因此被否认。权利要求之前的段落规定本文中明确列举的任何术语，在先的句子具有免责声明。

技术领域

多年来已经做出了很多尝试以建立能够有效的并具有成本效益的氧化各种物料的方法。许多这些方法起初的建立是用于从矿石中熔解或去除金属。这些方法消耗了大量能量，释放氮气并很少达到完全回收所有的金属。这些方法同样受限于与熔解有关的十分具体的用途，这使得其不合适用于其他物料。

已经建立了其他氧化各种物料的方法。一个特别的是水相氧化方法，其在硝酸和硫酸溶液中氧化物料。发生在加压反应器中的反应维持在不高于大约210℃的温度下。添加氧气以再氧化大部分的硝酸还原产物，该产物在物料氧化的过程中形成。

尽管那时候这些方法显著的优于传统技术，但仍有许多问题。一个问题是，这些方法使用大量氧气以氧化硝酸的还原产物。氧气起初通入水相中，但快速分离并收集在反应器的顶部空间里，在反应器中被最后去除。有必要提供大量的氧气以充分氧化水相。

与该过程相关另一个问题是控制水相中的氧气。很难直接测定水相中的氧气量。然而，测定顶部空间中的氧气量则相对简单。因此，基于该测量控制供应到反应器中的氧气量。不幸的是，顶部空间的氧气量与水相中的氧气量关系十分薄弱。难以证明控制供应到水相中的氧气量。

当这个方法试图持续运行时，与该过程相关的其他问题显现。反应器高度加压且压力随时间波动明显。其很难以恒定速度将物料引入反应器。物料倾向于以喷射和暂停进入，其产生控制反应的问题。每次物料喷射进入反应器，需调整许多参数以使其可留在反应器足够长的时间以完全氧化。

物料的物理特性的变化使该方法进一步复杂化，所述物理特性如颗粒大小、均匀度、水分含量等。在不同位点堵塞或阻塞且包括进入反应器、不可预测的停留时间和反应速率、过程控制困难等使这些问题显现。这些问题导致加大工艺设备及延长停留时间以考虑到物料之间的不一致。

以下描述了多个改进的水相氧化方法的实施方案。改进的方法减少或消除与常规水相氧化法有关的多个问题和缺点。

发明内容

本文中描述了用于氧化原料的改进方法的各种实施方案。该方法能用于氧化任何合适的有机或无机原料。在一个实施方案中，该方法用于氧化市政废物和/或农田废物，例如，脱水的污水、城市污泥饼或牲畜粪。

在水性反应混合物中由一种或多种氧化性酸氧化原料。在一个实施方案中，氧化性酸原位再生。向反应混合物中供应氧气以将氧化性酸的还原产物再次氧化。反应器可以维持在合适的压力和温度下，以利于在氧化性酸的再生。合适的氧化性酸可以用于包括硝酸和硫酸的方法中。

在一些实施方案中，在向反应器给料之前，原料可以被处理，以使所述原料具有均一的物理性质，并使原料更快的适应并且有效氧化。该处理可包括粉碎原料以使颗粒具有均一性，从而使得原料易于进入反应器，在原料进入反应器之前，将原料与来自反应器的循环的流出物结合，和/或将原料与一种或多种氧化性酸结合。

一旦在反应器中，原料快速并有效地被氧化。在一些实施方案中，将来自反应器的顶部空间的气体，特别是氧气分散到反应混合物中。这可以通过空心叶轮完成，使来自顶部空间的气体流过叶轮并随着叶轮旋转流到反应混合物中。这导致反应混合物中的气体组合物与顶部空间的气体组合物接近或相似。特别是，如果不相同，反应混合物中溶解和未溶解气体部分的氧气浓度是和顶部空间的氧气浓度相似的。可以剧烈的混合反应物以增加进入混合物中的氧气总量。

反应混合物中的气体可以作为液体流出物流的一部分被去除。换句话说，反应混合物中溶解的气体和不溶解的气体随着反应混合物流出物一起去除。反应器上不需要单独的气体分离端口，但可以出于其他目的提供该端口。

一旦流出物离开反应器，则被冷却，并且降低压力使得气体分离。可以剧烈搅拌流出物以加速分离，并使得分离更完全。流出物的一部分可以回到方法的初始，并与如上所述原料结合。

在一个实施方案中，初始原料与来自反应器的流出物或一种或多种氧化性酸之一或两者结合，以形成初始原料。将主要原料给料到反应器中氧化。主要原料是反应混合物的部分，该混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。

在另一个实施方案中，初始原料与来自反应器的流出物或一种或多种氧化性酸之一或两者结合，以形成初始原料。将主要原料给料到反应器中氧化。主要原料是反应混合物的部分，该混合物还包括硝酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

在另一个实施方案中，初始原料与来自反应器的流出物或一种或多种氧化性酸之一或两者结合，以形成初始原料。将主要原料给料到反应器中氧化。主要原料是反应混合物的部分，该混合物还包括硝酸。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，初始原料与来自反应器的流出物或一种或多种氧化性酸之一或两者结合，以形成初始原料。将主要原料给料到反应器中氧化。主要原料是反应混合物的部分，该混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，粉碎初始原料以形成主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm。在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。

在另一个实施方案中，粉碎初始原料以形成主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm。在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

在另一个实施方案中，粉碎初始原料以形成主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm。在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，粉碎初始原料以形成主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm。主要原料以大约恒定的进料速度给料到反应器并被氧化。主要原料是反应混合物的部分，该混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，原料以大约恒定的进料速度给料到反应器中。在反应器中化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。进料速度是大约恒定的尽管反应器内的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。

在另一个实施方案中，原料通过进料装置给料到反应器，所述进料装置通过水压供电或通过齿轮降速马达供电。在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。

在另一个实施方案中，通过进料装置向加压反应器中注入第一量的原料。进料装置与加压反应器分离，并用第二量的原料填充。通过进料装置向加压反应器中注入第二量的原料。在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，原料以大约恒定的进料速度给料到反应器中。在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。进料速度是大约恒定的尽管反应器内的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。

在另一个实施方案中，原料以波动的进料速度给料到反应器中，该波动每小时不超过大约10％。在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。进料速度的波动每小时不超过大约10％，尽管反应器内的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。

在另一个实施方案中，原料通过进料装置给料到反应器，所述进料装置通过水压供电或通过齿轮降速马达供电。在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

在另一个实施方案中，原料通过进料装置给料到反应器，所述进料装置通过水压供电或通过齿轮降速马达供电。在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，原料通过进料装置给料到反应器，所述进料装置通过水压供电或通过齿轮降速马达供电。在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，通过进料装置向加压反应器中注入第一量的原料。进料装置与加压反应器分离，并用第二量的原料填充。通过进料装置向加压反应器中注入第二量的原料。在加压反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。加压反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。将第一量的原料和第二量的原料以波动的速度注入加压反应器中，该波动每小时不超过10％。

在另一个实施方案中，通过进料装置向加压反应器中注入第一量的原料。进料装置与加压反应器分离，并用第二量的原料填充。通过进料装置向加压反应器中注入第二量的原料。在加压反应器中氧化原料，加压主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。将第一量的原料和第二量的原料以大约恒定的速度注入加压反应器中。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。来自反应器顶部空间的气体分散到反应混合物中。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气。向反应器供应氧气，并以足够再产生至少一部分硝酸的形式从顶部空间分散到反应混合物中。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸和氧气。反应混合物的气态部分中溶解和未溶解的氧气浓度维持在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。向反应器供应氧气，并以足够再产生至少一部分硝酸的形式从顶部空间分散到反应混合物中。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。来自反应器顶部空间的气体分散到反应混合物中。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气。以足够的量向反应器供应氧气，从而再产生至少一部分硝酸。反应混合物的气态部分中溶解和未溶解的氧气浓度维持在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。反应混合物的气态部分中溶解和未溶解的氧气浓度维持在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。反应混合物的气态部分中溶解和未溶解的氧气浓度维持在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。向反应器中供应气体，并从反应器中去除反应器流出物。同样地，从至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物中这样进行，和至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物中这样进行。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气。包括氧气的气体供应到反应器中，从反应器中去除反应器流出物。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。以足够的量向反应器供应氧气，从而再产生至少一部分硝酸。同样地，从至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物中这样进行，和至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物中这样进行。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。供应氧气到反应器中，从反应器中去除反应器流出物。测定反应器流出物中氧气的量，并基于在反应器流出物中测定的氧气量调整供应到反应器中的氧气。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。包括氧气的气体供应到反应器中，从反应器中去除反应器流出物。从反应器中去除反应器流出物。反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。同样地，从至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物中这样进行，和至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物中这样进行。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。向反应器中供应气体，从反应器中去除反应器流出物。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。同样地，从至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物中这样进行，至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物中这样进行。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气。以足够的量向反应器供应氧气，从而再产生至少一部分硝酸。从反应器中去除反应器流出物。测定反应器流出物中氧气的量，并相应地调整供应的氧气的量，反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸。向反应器中供应气体，从反应器中去除反应器流出物。测定反应器流出物中氧气的量，并相应地调整供应的氧气的量，反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

在另一个实施方案中，在反应器中氧化原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气。向反应器中供应氧气，从反应器中去除反应器流出物。测定反应器流出物中氧气的量，并相应地调整供应的氧气的量，反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。以足够的量向反应器供应氧气，从而再产生至少一部分硝酸。

应当理解的是本文中提到的所有压力，除非另有说明，都是标准压力。同样地，所有提到的摩尔浓度都是在标准条件下(温度和压力，也就是0℃和101.325kPa)给出的。

参照附图说明，通过以下某些实施方案的更详细的描述本发明主题的上述和其他特征、功用和优势将变得更为明显。

附图说明

图1是改进的水相氧化方法的方框图，该方法包括原料处理系统、反应系统和流出物处理系统。

图2是图1中原料处理系统的一个实施方案的方框图。

图3是图1中原料处理系统的另一个实施方案的方框图。

图4是图1中反应系统的一个实施方案的方框图。

图5是图1中流出物处理系统的一个实施方案的方框图。

详细说明

在各种实施方案中，改进的氧化方法可用于氧化各种材料。该方法可用于用十分相似的结果氧化有机和/或无机物质，从某种意义上来说进料完全或几乎完全地被氧化，尽管反应产物可能不同。可以使用该方法氧化的具体物质包括，但不限于，市政和农田废物，包括脱水的污水、城市污泥饼或牲畜粪；屠场废物，包括血、骨头和肉；石油基的废物，例如塑料、橡胶和涂料；轮胎；木浆；如神经毒气等有害物质，城市垃圾和矿砂例如典型的在熔炉中加工的含有矿石的硫化物。

尽管该方法具有多种用途，以下的说明主要用于在污水和/或基于肥料的原料中的氧化。然而，应该理解的是，本发明中所描述的概念和特征通常地应用到其他材料的氧化中。同样地，正如每个实施方案所描述的，应该理解的是，除非另有说明，一个实施方案的特征、优点、特性等可以应用到另一个实施方案中以形成一个或多个另外的实施方案。此外，在美国专利号5,814,292的专利中所描述的原则、特征、特性和参数的全部内容通过引用纳入本文，其可被整合或替代改进的方法的各个方面。

参照图1，示出了改进的水相氧化方法100的方框图。方法100包括原料处理系统104、反应系统106和流出物处理系统108。粗原料102进入原料处理系统104，在其中以各种方式被改性和/或加工，从而产生主要原料。主要原料被送入到反应系统106中被氧化。来自反应系统106的流出物进入流出物处理系统108，在其中被分离和/或处理，从而产生终产物110。以下将更详细的描述每个系统104、106和108。

概念上，出于说明目的，改进的方法被分为三个系统104、106和108。然而，应当理解的是，每个系统104、106和108之间的分界线有些随意，并不表示严格的界限。事实上，一个系统的各个组分可能只被认为是另一个系统的一部分。为此，三个系统104、106和108应被视为是概念性的框架，从中描述了整个方法的运行。

如上所讨论的，粗原料102可以是任何合适的原料，该原料能够用如本发明所描述的方式氧化。在一个实施方案中，原料是污水或基于肥料的材料，其是大约3％至20％的固体(例如，18％的固体)。

图2示出了原料处理系统200的一个实施方案的方框图。粗原料102起初与循环的流出物204混合以形成中间原料。粉碎机206将中间原料粉碎从而形成粉碎的原料。粉碎中间原料减少了颗粒的尺寸并使得中间原料更加均匀。

如图2所示，循环的流出物204可以在粉碎机206中或者在进入粉碎机206之前与粗原料102结合。如果它们在粉碎机206中结合，磨碎作用可用来将两种材料混合在一起。如果它们在进入粉碎机206之间结合，循环的流出物204和粗原料102可在分离的容器中混合。

以充足的量加入循环的流出物204以获得浆料，该浆料不堵塞或阻塞粉碎机206和/或有利于后来的加工和运输。加入的循环流出物204的量可以根据粗原料102而改变。一般地，如果粗原料102是干燥的，则使用大量的循环流出物204，然后如果使用的粗原料102已经包括了合适量的液体，则使用少量或几乎不适用循环流出物204。也可能发生的是某些原料太湿润，所以它们在进入方法100之前必须进行脱水作用。

在某些实施方案中，特别地那些原料102是污水或基于肥料的材料，在中间原料中的循环的流出物204和粗原料102的体积比可以大约是0.5至1.5，或理想地大约0.75至1.25。在一个实施方案中，组合大约等体积的循环的流出物204和粗原料102以形成中间原料。

循环的流出物204可在高温下供应，以当混合两者时加热粗原料102。得到的中间原料可显著地高于室温。循环的流出物204可在大约40℃至90℃，或理想地50℃至75℃的温度下供应。例如，中间原料可以是大约37℃至50℃。

如下文所详细讨论的，来自反应器402(图4)的流出物是通过原料氧化放热来加热的。循环流出物204可以在高温下供应，因为离开反应器402后没有被冷却(自然或者主动冷却)。循环流出物204也可以是在热交换器中加热使其维持高温。在一个例子中，如下问所详细描述的，在热交换机中，使用来自刚离开反应器402的流出物的热量加热循环流出物204。为维持高温，在与粗原料102混合之前，将循环流出物204储存在隔热的水槽或容器中。

粉碎中间材料以减小颗粒尺寸，增加原料的均匀度，使得原料更易于平稳的控制泵，并使固体在浆料中悬着。这一点使得向反应器402中给料更加容易，其通常在高压下进行操作，而不阻塞进入口。

尺寸和均匀度也十分重要，因为这些因素显著地影响反应速度，尤其是颗粒尺寸。较大的颗粒需要更多的停留时间以完全氧化。如果原料有大小两种颗粒，大颗粒倾向于决定停留时间。因此，理想的是创造通常上小且均匀的原料。这一点当原料包括例如污水和/或肥料的有机物时尤为重要。

通过粉碎原料而增加的反应速率使得可能缩小反应器402的尺寸和/或增加原料到反应器402中的进料速度。任何一种调整都对方法100的经济效益产生有利影响。

在一个实施方案中，在粉碎的原料中，至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm、不超过4mm、不超过2.5mm，理想地，不超过1.5mm，或适当地，不超过0.5mm。在另一个实施方案中，在粉碎的原料中，至少大约98％的颗粒的最大尺寸不超过7mm、不超过4mm、不超过2.5mm，理想地，不超过1.5mm，或适当地，不超过0.5mm。在还一实施方案中，在粉碎的原料中，至少基本上所有颗粒的最大尺寸不超过7mm、不超过4mm、不超过2.5mm，理想地，不超过1.5mm，或适当地，不超过0.5mm。

参照图2，从粉碎机206中将粉碎的原料移到混合容器208中，其中与初级氧化性酸组合或第一酸210及次级氧化性酸或第二酸212结合以形成主要原料。额外量的循环的流出物204可以在容器208中结合以产生理想浓度的酸210、212或改变原料的浓度或其他性质。

据发现，以这种方式预处理原料增加反应器402中的氧化还原反应速率，特别是包括例如污水和/或肥料的原料。酸210、212起初与主要原料中的有机纤维和其他有机物解连。解连是有利的，因为它可以进一步降低原料中颗粒的尺寸，并在反应系统106中将其暴露给化学侵蚀。

在如图2所示的实施方案中，当包括酸210、212的循环的流出物204第一次与粗原料102结合时，开始解连。因此，当循环的流出物204与粉碎机206中的粗原料102结合时，启动解连，并当向容器208中添加额外的酸210、212时加速解连。

直到主要原料中的酸210和212的浓度大约与在初始时反应器402中酸210和212各自的浓度相同时，加入初级氧化性酸210和次级氧化性酸212，所述主要原料不包含固体(也就是，不包含固体部分的主要原料的浓度)。

初级氧化性酸210可以是硝酸，次级氧化性酸212可以是硫酸。硝酸作为氧化剂氧化原料。提供的硝酸的量是充足的以将原料快速并完全氧化。

硫酸的硫酸根离子将盐形成的反应产物转化成稳定的硫酸盐，从而使硫酸维持在酸状态以继续作为初级氧化剂。硫酸盐与含氮化合物反应以阻止形成硝酸铵、爆炸物和/或其他不希望的反应产物。作为代替，硫酸盐与含氮化合物反应形成硫酸铵。提供的硫酸的量足以阻止硝酸铵的形成，但不会产生硫沉淀或出现显著量的硫酸挥发。

在一个实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到至少大约0.08mol/L，理想地，至少大约0.5mol/L，或适当地，至少大约0.84mol/L。在一个实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到不超过大约4.2mol/L，理想地，不超过大约3.3mol/L，或适当地，不超过大约2.5mol/L。在还一实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到大约0.08mol/L至4.2mol/L，理想地，大约0.5mol/L至3.3mol/L，或适当地，大约0.84mol/L至2.5mol/L。

按重量计算，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到至少大约0.5重量％，理想地，至少大约3重量％，或适当地，至少大约5重量％。在另一个实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到不超过大约25重量％，理想地，不超过大约20重量％，或适当地，不超过大约15重量％。在还一实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到大约0.5重量％至25重量％，理想地，大约3重量％至20重量％，或适当地，大约5重量％至15重量％。

关于硫酸，在一个实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到至少大约0.1mol/L，理想地，至少大约0.12mol/L，或适当地，至少大约0.16mol/L。在另一个实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到不超过大约1mol/L，理想地，不超过大约0.54mol/L，或适当地，不超过大约0.32mol/L。在还一实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到大约0.1mol/L至1mol/L，理想地，大约0.12mol/L至0.54mol/L，或适当地，大约0.16mol/L至0.32mol/L。

按重量计算，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到至少大约0.9重量％，理想地，至少大约1.1重量％，或适当地，至少大约1.5重量％。在另一个实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到不超过大约10重量％，理想地，不超过大约5重量％，或适当地，不超过大约3重量％。在还一实施方案中，可以添加硝酸以使不包括固体的主要原料的浓度达到大约0.9重量％至10重量％，理想地，大约1.1重量％至5重量％，或适当地，大约1.5重量％至3重量％。

混合容器208可以是任何合适的能够支承和/或混合材料的罐子、管或其他容器。混合容器208应该用化学上抗酸210和212的材料制成。合适的材料包括塑料、不锈钢、钛或类似物。在可选择的实施方案中，粉碎机206和混合容器208可以组合在一起，这样所有的东西都在相同的容器中粉碎和/或混合。

如图2所示，主要原料离开混合容器208，在其给料到反应器402之前，储存在贮存罐或箱214中。在一个实施方案中，贮存罐214可以是绝缘的以保持主要原料的温度并节能。应当注意的是通常地在进入反应器402之前，不希望长期储存主要原料。存在酸210和212时可引起主要原料分离并且结构改变，在某种程度上变得难于向反应器402给料。

现在准备将主要原料给料到反应器402，使用一种或多种进料装置216完成这个步骤。在一个实施方案中，主要原料通过低压泵转移到进料装置216中，将真空和流体流结合。然而，应当理解的是，任何合适的方法可以用于将主要原料转移到进料装置216中。

进料装置216用于将主要原料以稳定的速度给料到反应器402中。已经发现进料速度中相对微弱的波动可引起氧化还原反应中较大的波动。如果给料速度下降，反应器402是缺乏的，如果进料速度上升，反应器402是过度供给的。

氧化还原反应对进料速度的波动比其他参数(如温度和压力)更敏感。为此，理想的是严格控制进料速度。然而，这并不是简单的事情，由于反应器402经历相对大的压力和温度波动。压力改变使得特别难于将主要原料以稳定速度给料到反应器402中。

进料装置216可以是任何合适的配置，其允许以稳定的速度给料主要原料。在一个实施方案中，进料装置216被水压启动或驱动。例如，进料装置216可以包括一个或多个分配或推动主要原料到反应器402中的液压顶。合适的液压驱动进料装置的一个实施例是循环柱泵。

在另一个实施方案中，进料装置216通过齿轮降速马达启动或驱动。例如，进料装置216包括齿轮降速马达，其扭转螺钉，之后将主要原料给料到反应器402中。进料装置216可以配置成允许压力在反应器402中波动，即使达到大约13,800kPa的反应器的安全操作压的限定，也不显著地改变进料速度。

在一个实施方案中，进料装置216是压出机和/或注射器，其是液压启动或齿轮启动。多个进料装置216可用于向反应器402中不断的供应主原料。多个进料装置216可以依次激活或重装。当一个进料装置216注射原料到反应器402中时，另一个进料装置216可用主用原料重新装满。同样，使用多个进料装置216是有利的，因为其允许一个或多个装置216脱机用于维护或维修，而剩下的装置216连续的向反应器402中提供原料。

进料装置216可以不超过大约10％每小时波动的速度向反应器给料主要原料，理想地，不超过大约5％每小时，或适当地，不超过大约2％每小时。在另一个实施方案中，进料装置216可以大约恒定的速度向反应器给料主要原料。进料装置216能够维持这些进料速度，尽管反应器402中的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。

当向反应器402给料主要原料时，进料装置216暴露于反应器402的高压下。然而，当用来自贮存罐214的主要原料填充时，进料装置216处于低压。阀218和220可用于在给料和再填充操作中，选择性地从反应器402中分离进料装置216。当进料装置216将主要原料注射到反应器402中时，阀218关闭并且阀220开启。当用主要原料再填充进料装置216时，阀220关闭并且阀218开启。

阀218和220还可用于分离进料装置216，以使其能够维修，而反应器402继续运行。而且，阀218和220还可阻止在过压下，反应器402回流到原料处理系统104中。应当理解的是尽管阀218和220被描述为用于从进料装置216分离，阀218和220可作为进料装置216的整体组件提供。

提供压力释放系统222以允许进料装置216从高压状态过渡到低压状态，而不引起组件的过度损坏和/或当阀218开启时，回流到混合容器208中。在一个实施方案中，压力释放系统可包括能够吸收额外压力的罐。

应当理解的是，除了如图2所示，原料处理系统104可以多种其他方式配置。例如，图3示出了原料处理系统300的另一个实施方案的方框图。该实施方案类似于原料处理系统200，除了粗原料在进入混合容器208之前并不进入粉碎机。同样，主要原料并不储存在单独的储存容器中。

原料处理系统300可适用于粗原料102不需粉碎的情况。例如，粗原料102可已经被制成均一的小颗粒时。并且，混合容器208可以作为储存罐以使从混合容器208撤出的主要原料进入反应器402。许多其他因素也需要被考虑到原料处理系统104中。

参照图4，方框图示出了反应系统400的一个实施方案。反应系统400包括反应器402，其接收原料处理系统104处理后的原料。反应器402与配置酸源404、氧源406、控制气体源408以及循环气体源410液体连通。反应器402包括一个或者多个传感器412和叶轮或分散设备414。反应器402的温度可由能量控制系统416控制。

在起始阶段，反应器402首先被初始反应混合物装满，该混合物包括初级氧化性酸和次级氧化性酸的水性溶液。在一个实施方案中，初级氧化性酸是硝酸，次级氧化性酸是硫酸。反应器402首先被具有上述任何浓度的含氮和硫酸的水性混合物装满。例如，等体积的大约3.35mol/L的硝酸和0.4mol/L的硫酸可在反应器402中结合以形成反应混合物。

初始反应混合物以任何合适的高度装在反应器402中。在一个实施方案中，初始反应混合物占反应器402体积的至少大约25％或者适当的至少大约占35％。在另一个实施方案中，初始反应混合物占反应器402体积的不超过大约80％，或者适当的不超过反应器402体积的约70％。在还一实施方案中，初始反应混合物占反应器402体积的大约25％至80％，或者适当反应器402体积的大约35％至70％。优选地，初始反应混合物占反应器402体积的大约50％。在任何这些实施方案中，反应器402的剩余体积即顶部空间由气体占据。

顶部空间在起初由氧气和/或一种或多种其他气体装满，优选惰性气体。如下文所详细讨论的，氧气在反应混合物中用于再生硝酸。氧气406可以由任何合适的来源供给。例如，氧气源可以是空气、纯氧甚至另一个反应的产物。

在一个实施方案中，顶部空间的气体起初包含至少大约2体积％的氧气，理想地，至少大约5体积％的氧气。或者适当地，至少大约8体积％.的氧气。在另一个实施方案中，顶部空间的气体起初包含不超过大约60体积％的氧气，理想地，不超过大约45体积％的氧气，或者适当地，不超过大约35体积％的氧气。在还一实施方案中，顶部空间的气体起初包含大约2至60体积％的氧气，理想地，5至45体积％的氧气，或者适当地，8至35体积％的氧气。

可同样用其他惰性气体或其他不能对氧化还原反应产生不利影响的气体充满顶部空间。合适的气体包括氮气、氩气等。在图4中这些气体作为控制气体408供应。

在启动时，温度和压力一起增加直至达到运行条件。例如，温度达到60℃时，压力增加(通过向顶部空间加入气体)至大约1035kPa。温度为150℃时，压力增加至大约2070kPa。一旦混合物达到运行温度，压力增加至大约3450kPa。应当理解的是，在加工过程中温度和压力可基本上从初始水平波动。

初始反应混合物由能量控制系统加热至至少150℃，同时叶轮414剧烈混合或搅动反应混合物。可使用能量控制系统416中的热交换器加热反应器402，所述能量控制系统416与反应器402外侧的加热套流体连接。应当理解的是在大多数情况下只需要在启动时加热反应器402。一旦氧化还原反应开始，其充分放热在运行过程中不必要继续加热反应器402。相反，反应器402可包括内部冷却旋管，其用于维持反应混合物的温度低于最大阈值。应当理解的是如果需要相同的旋管可用于加热或冷却反应器402。

应当理解的是可将能源控制系统416看作是任何数量、类型或配置的热交换器、热源、散热片和其他能源传输设备和组件的集合，其可以用于从不同的流、反应器等添加和/或提取热量。例如，能量控制系统416可包括补充热源，其使用一种或多种热交换旋管从热交换器中提供和/或去除热量。还考虑许多其他例子。

叶轮414用于充分并剧烈地混合反应混合物，且使来自顶部空间的其他分散到反应混合物中。叶轮414可具有任何合适的设计或配置，只要其能够充分地将气体分散到反应混合物中。在一个实施方案中，叶轮可以是气体夹带叶轮。连接到空心轴的叶轮叶片使气体分散，气体通过空心轴从反应器402的顶部空间不断循环。气体进入轴的顶部附近的开口，并通过位于叶轮叶片顶端的分散端口离开。叶轮叶片的高速旋转在顶端产生低压区。随着叶轮414速度增加，叶片顶端的压力下降，从而因此增加了气体从顶部空间通过反应混合物的分散速率。

反应器402还可包括一个或多个挡板，其增强顶部空间气体的分散及反应混合物的全面搅拌。气体的传输由叶轮414顶端到液相的相对速度控制，其降低叶轮414顶端的压力(例如，产生真空)从而使气体进入反应混合物。挡板可用于阻止液体反应混合物相对于叶轮414的旋转。这可增强叶轮414的运转。可将专门为此目的设计的挡板放置在反应器402中。可选择地，冷却旋管和/或其他基本的或添加到反应器402的结构可起到挡板的作用。在一个实施方案中，冷却旋管可为螺旋形状。

传感器412可测量一个或多个以下参数：温度、压力或液位。传感器412可用于实现自动化控制系统或简单地提供具有反应器402状态信息的操作器。反应器402可具有紧急泄料系统及气体输出端口。

紧急泄料系统包括从反应器402流至紧急泄料保护壳的大口径、高压力管道。在紧急过热/超压情况下，管道将快速排空反应器402至紧急泄料保护壳。该容器将收到反应器402的所有内容物，而没有任何物质泄漏到周围环境中。

气体输出端口通常不用于从反应器402去除气体。作为替代，主要在反应器流出物中去除气体。反应器402可以是能够容纳所需处理量的任何合适的尺寸。

一旦反应器402达到其启动参数，其准备好开始接收和氧化主要原料。主要原料进入反应器402不久后，氧化还原反应达到温度的运行状态。此时，反应混合物包括主要原料、初始启动氧化性酸、水、溶解的和未溶解的气体及各种反应产物。氧化还原反应可以长期地维持在稳定状态。虽然反应器402中的条件可随时间推移变化显著，但其未发生对反应产生不利影响的变化。

在一些方面，在运行过程中保持反应器402的启动参数，如顶部空间的氧气浓度和反应混合物所占的体积。例如，在运行过程中氧气浓度保持在上述水平。同样地，反应混合物可与初始反应混合物在反应器402中占据相同体积。因此，在运行过程中关于初始反应混合物的上述体积数同样应用于反应混合物。

反应器402内的压力维持在一定水平，其足以保持溶液中硝酸的还原产物以使所述产物可与氧气反应再生硝酸。在一个实施方案中，反应器402内的压力维持在至少大约2070kPa，理想地，至少大约2410kPa，或适当地，至少大约2800kPa。在另一个实施方案中，反应器402内的压力维持在不超过大约6900kPa，理想地，不超过大约6200kPa，或适当地，不超过大约5515kPa。在还一实施方案中，反应器402内的压力维持在大约2070kPa至6900kPa，理想地，大约2410kPa至6200kPa，或适当地，大约2800kPa至5515kPa。

反应器402内的压力可通过选择性添加氧气406、对照气体408或循环气体410维持。如果氧气406的浓度低，则添加氧气406以增加压力。然而，如果不需要额外的氧气406，则添加对照气体408或循环气体410以增加压力。应当理解的氧化还原反应产生气体，其有助于反应器402内的压力。由于反应器402的高运行压力，可提供压力大于6900kPa的氧气406、对照气体408和/或循环气体410以使其流入反应器402。

反应混合物的温度维持在一定水平，其防止硝酸分解，但促进原料的快速氧化。如上所述能量控制系统416控制温度。在一个实施方案中，反应混合物的温度维持在不超过210℃或，理想地，不超过205℃。在另一个实施方案中，反应混合物的温度维持在至少大约150℃，或理想地大约160℃。在还一实施方案中，反应混合物的温度维持在大约150℃至210℃或，或理想地大约160℃至205℃。

在运行过程中，配置叶轮414将足够量的氧气从顶部空间分散到反应混合物中以再生硝酸。氧气与硝酸还原产物反应产生硝酸，不需要任何反应器外的处理。再生的硝酸的量可变化。在一个实施方案中，至少大多数硝酸是再生的，理想地，至少75％的硝酸是再生的，或适当地至少90％的硝酸是再生的。

叶轮414来自顶部空间的气体在反应混合物内循环以使反应混合物中的气体浓度与反应混合物中溶解的或未溶解的气体浓度很相似。其优势为在于提供于反应混合物的氧气数量可基于顶部空间吸收的氧气测量精确控制。在一个实施方案中，反应混合物气态部分中的溶解的和未溶解的氧气浓度在大约25％的顶部空间的氧气浓度之内，理想地，在大约10％的顶部空间的氧气浓度之内，或适当地，在大约5％的顶部空间的氧气浓度之内。

可调整顶部空间的气体组合物以控制氧化还原反应产生的反应产物。优选地，反应器内的气体组合物满足以下参数时所需的反应产物最大化：以上给定浓度的氧气、5％至25％体积的二氧化碳、2％至10％体积的一氧化碳；2％至5％体积的一氧化二氮(N₂O)和余下的氩气和/或氮气以及少量的作为微量杂质的NO_x和SO_x。

反应混合物中氧化性酸的浓度可与启动时的浓度相同或相似。根据需要从配制的酸源404中添加额外的酸。

在反应器402内，原料经过复杂的、放热的氧化还原过程。改变反应混合物中的含氮化合物以使含氮化合物还原为气态氮和/或一氧化二(N₂O)。除了已列举的那些，反应混合物中不产生超过微量水平的NO_X化合物。反应混合物中的一部分含氮化合物并入下文所述的复杂碳氢化合物。

原料中大部分碳被氧化成二氧化碳和/或一氧化碳。原料中不被氧化成二氧化碳或一氧化碳的那部分碳并入较重的烃类分子。氧化电位保持在持续低水平的情况下，原料中的一部分碳被还原为呋喃酮和呋喃二酮乙基其他复杂的碳氢化合物如石蜡。

反应混合物中的氢主要被氧化成水。然而，在某些情况下，氢可并入复杂的碳氢化合物如胺-二氢氟化物类型的有机氢氟化物。其他少量/微量组分如磷、钾、氨、铁等形成硫酸盐、硝酸盐和其他更复杂的盐类。

可不断地从反应器402中提取反应器流出物。反应器流出物主要包括盐的、酸性水(在一些实施方案中，少量水平的如上所述的复杂的碳氢化合物)，因为其为反应完成时剩下的所有物质。在一个实施方案中，大多数，如果不是全部的从反应器402去除的气体随着反应器流出物离开。随着流出物离开的气体是反应混合物中溶解的和未溶解的气体，例如，反应混合物的气态部分。

在一个实施方案中，至少大约94重量％的离开反应器402的反应混合物在反应器流出物离开，且至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物离开。在另一个实施方案中，至少大约98重量％的离开反应器402的反应混合物在反应器流出物离开，且至少大约98重量％的离开反应器的气体在反应器流出物离开。在还一实施方案中，至少基本上所有离开反应器402的反应混合物在反应器流出物离开，且至少大约基本上所有离开反应器的气体在反应器流出物离开。

离开反应器402后，流出物可进入能量控制系统416。能量控制系统416有两个主要功能：提取过程中的能量及保持反应器402的运行温度。通过流出物流入压力略微减少的热交换器提取能量，所述热交换器传递能量以用于生产目的。如上所述完成第二个功能。

应该指出，可通过在硝酸冷却到其沸点之前将其闪蒸出去除反应器流出物中任何未用完的硝酸。而且，可闪蒸出能源控制系统中任何过量的水。可通过限制添加到原料的水的数量减少从流出物闪蒸或另外分离水的需求。

转向图5，示出了流出物处理系统的一个实施方案的方框图。流出物处理系统500在流出物离开能量控制系统416之后将其接收。使用多个传感器506测量参数如冷却的流出物的pH和电导率。可使用这个信息控制添加到混合容器208的酸210、212的数量。例如，流出物的pH越低，需要添加到混合容器208的酸越少。

冷却的流出物流入气体分离系统502，允许其压力降至分离系统内部环境。在这一点上，剧烈搅动流出物以赶出溶解的和未溶解的气体。从气体分离系统502，液体/固体流分裂成将到混合区域510的一部分流和将到固体分离系统504的一部分流。从固体分离系统504，流分裂成将到混合区域510的部分和将到废水处理514的余下部分。从混合区域510，流出物循环回到原料处理系统104。如图4所示，可在循环的流出物到达原料处理系统104之前在能量控制系统416将其加热。将从固体分离系统504回收的固体进行后处理用于提纯至最终固体产物，然后可将其储存、包装、发运和/或处理。

气体从气体分离系统502移动通过传感器508并循环回到反应器402或气体处理系统516。在气体处理系统516中分离不同的气体。从气体处理系统516，将氧气和反应器402所需数量的氩气/氮气泵入加压的接受罐。在气体处理系统，处理并移动反应器402不需要的气体至用于储存、包装、发运和/或处理的最终气体产物518。

示意性实施方案

以下涉及本文中描述的主题的大量说明性实施方案。以下实施方案说明了只有少数选定的实施方案，其可包括目前描述的主题的各种功能、特点和优势。因此，不应该认为以下实施方案包括所有可能的实施方案。而且，可将一个实施方案的特征和特性解释为同样应用于其他实施方案或用于结合来自各种实施方案的任何其他特征以进一步提供另外的实施方案，其可说明主题的范围从以下说明的实施方案变化(例如，更广泛等)。因此，将考虑本文描述的任何主题的任何组合。

根据一个实施方案，方法包含：使初始原料与来自反应器的流出物结合以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。该方法可包含粉碎主要原料。该方法可包含结合初始原料、流出物和氧化性酸以形成主要原料。该方法可包含结合初始原料、流出物、硝酸和次级氧化性酸以形成主要原料，且其中排除固体，主要原料中硝酸和次级氧化性酸的浓度可分别与启动时反应器中硝酸和次级氧化性酸的浓度大约相同。主要原料可包括颗粒，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。流出物可在相对于环境温度较高的温度下。流出物可为酸性的。

根据另一个实施方案，方法包含：使初始原料与来自反应器的流出物结合以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；并将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。该方法可包含粉碎主要原料。该方法可包含结合初始原料、流出物和氧化性酸以形成主要原料。该方法可包含结合初始原料、流出物、硝酸和次级氧化性酸以形成主要原料，且其中排除固体，主要原料中硝酸和次级氧化性酸的浓度可分别与启动时反应器中硝酸和次级氧化性酸的浓度大约相同。主要原料可包括颗粒，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。流出物可在相对环境温度较高的温度下。

根据另一个实施方案，方法包含：结合初始原料和氧化性酸以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；并将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。该方法可包含粉碎主要原料。氧化性酸可为初级氧化性酸，且该方法可包含结合初始原料、初级氧化性酸和次级氧化性酸以形成主要原料。排除固体，主要原料中硝酸和次级氧化性酸的浓度可分别与启动时反应器中硝酸和次级氧化性酸的浓度大约相同。主要原料可包括颗粒，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。氧化性酸可包括硝酸。

根据另一个实施方案，方法包含：使初始原料与来自反应器的流出物结合以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。该方法可包含粉碎主要原料。该方法可包含结合初始原料、流出物和氧化性酸以形成主要原料。该方法可包含结合初始原料、流出物、硝酸和次级氧化性酸以形成主要原料，且其中排除固体，主要原料中硝酸和次级氧化性酸的浓度可分别与启动时反应器中硝酸和次级氧化性酸的浓度大约相同。主要原料可包括颗粒，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。反应器中的压力可为至少2800kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：结合初始原料和氧化性酸以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸次级氧化性酸。

根据另一个实施方案，方法包含：结合初始原料和氧化性酸以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：使初始原料与来自反应器的流出物结合以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：结合初始原料和氧化性酸以形成主要原料；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：粉碎初始原料以形成包括颗粒的主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。该方法可包含以大约恒定的进料速度将主要原料给料到反应器。该方法可包含在主要原料进入反应器之前结合氧化性酸与初始原料和/或主要原料。该方法可包含在主要原料进入反应器之前结合来自反应器的流出物与初始原料和/或主要原料。初始原料可包括来自反应器的流出物。主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过2.5mm。主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过1.5mm。主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过0.5mm。

根据另一个实施方案，方法包含：粉碎初始原料以形成包括颗粒的主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。该方法可包含在主要原料进入反应器之前结合硝酸与初始原料和/或主要原料。该方法可包含在主要原料进入反应器之前结合来自反应器的流出物与初始原料和/或主要原料。初始原料可包括来自反应器的流出物。反应混合物可包括次级氧化性酸.。主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过2.5mm。

根据另一个实施方案，方法包含：粉碎初始原料以形成包括颗粒的主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。该方法可包含在主要原料进入反应器之前结合硝酸和次级氧化性酸与初始原料和/或主要原料。该方法可包含在主要原料进入反应器之前结合来自反应器的流出物与初始原料和/或主要原料。初始原料可包括来自反应器的流出物。主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过2.5mm。反应器内的压力可为至少大约2800kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：粉碎初始原料以形成包括颗粒的主要原料，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过7mm；以大约恒定的进料速度将主要原料给料到反应器；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过2.5mm。该方法可包含在主要原料进入反应器之前结合硝酸和次级氧化性酸与初始原料和/或主要原料。该方法可包含：结合来自反应器的流出物与初始原料以形成中间原料；粉碎中间原料形成粉碎的原料；并结合粉碎的原料、硝酸和次级氧化性酸以形成主要原料。

根据另一个实施方案，方法包含：以大约恒定的进料速度将主要原料给料到反应器；在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中进料速度是大约恒定的尽管反应器内的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。原料可以是浆料。浆料可包括硝酸和/或次级氧化性酸。该方法可包含多个进料装置，将其顺序地激活并再填充以将原料给料到反应器。原料可包括颗粒，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。可用水压供电的进料装置将原料给料到反应器。可用齿轮降速马达供电的进料装置将原料给料到反应器。

根据另一个实施方案，方法包含：用水压供电或齿轮降速马达供电的进料装置将原料给料到反应器；并在反应器中氧化主要原料，主要原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸。该方法可包含将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。原料可包括颗粒，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。该方法可包含多个进料装置，将其顺序地激活并再填充以将原料给料到反应器。原料可包括来自反应器的流出物和/或氧化性酸。

根据另一个实施方案，方法包含：用进料装置将第一量的原料注入加压反应器；从加压反应器分离进料装置；用第二量的原料填充进料装置；用进料装置将第二量的原料注入加压反应器；在加压反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。该方法可包含阀门，其从加压反应器分离进料装置。可以大约恒定的进料速度将第一量的原料和第二量的原料注入加压反应器。可在一定压力下用第二量的原料填充进料装置，所述压力由加压反应器的压力大幅降低。反应器内的压力可为至少2800kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：以大约恒定的进料速度将原料给料到反应器；在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中进料速度是大约恒定的尽管反应器内的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。原料可包括颗粒，其中主要原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。该方法可包含多个进料装置，将其顺序地激活并再填充以将原料给料到反应器。原料可包括来自反应器的流出物和/或氧化性酸。

根据另一个实施方案，方法包含：以一定的进料速度将原料给料到反应器，所述速度的波动每小时不超过大约10％；在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中进料速度的波动每小时不超过大约10％，尽管反应器内的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。

根据另一个实施方案，方法包含：用水压供电或齿轮降速马达供电的进料装置将原料给料到反应器；在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

根据另一个实施方案，方法包含：用水压供电或齿轮降速马达供电的进料装置将原料给料到反应器；在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：用水压供电或齿轮降速马达供电的进料装置将原料给料到反应器；在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：用进料装置将第一量的原料注入加压反应器；从加压反应器分离进料装置；用第二量的原料填充进料装置；用进料装置将第二量的原料注入加压反应器；在加压反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中以一定的进料速度将第一量的原料和第二量的原料注入加压反应器，所述速度的波动每小时不超过大约10％。

根据另一个实施方案，方法包含：用进料装置将第一量的原料注入加压反应器；从加压反应器分离进料装置；用第二量的原料填充进料装置；用进料装置将第二量的原料注入加压反应器；在加压反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中以大约恒定的进料速度将第一量的原料和第二量的原料注入加压反应器。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；并将气体从反应器的顶部空间分散到反应混合物。该方法可包含通过叶轮将气体从顶部空间分散到反应混合物，所述叶轮是空心的并使气体从顶部空间流动通过叶轮到反应混合物。该方法可包含通过气体夹带叶轮将气体从顶部空间分散到反应混合物。该方法可包含向反应器提供氧气并将氧气从反应器的顶部空间分散到反应混合物。该方法可包含位于反应混合物中的挡板以提高气体从顶部空间到反应混合物的分散。该方法可包含将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。顶部空间的气体可包括2至60体积％的氧气。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；向反应器提供氧气；以足以再生至少大部分硝酸的方式将氧气从反应器的顶部空间分散到反应混合物；并将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。顶部空间的气体可包括2至60体积％的氧气。该方法可包含通过叶轮将气体从顶部空间分散到反应混合物，所述叶轮是空心的并使气体从顶部空间流动通过叶轮到反应混合物。该方法可包含通过气体夹带叶轮将气体从顶部空间分散到反应混合物。该方法可包含将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；并维持反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内。该方法可包含维持反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约10％内。该方法可包含维持反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约5％内。该方法可包含通过气体夹带叶轮将氧气从顶部空间分散到反应混合物。顶部空间的气体可包括2至60体积％的氧气。顶部空间的气体可包括5至45体积％的氧气。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；向反应器提供氧气；以足以再生至少大部分硝酸的方式将氧气从反应器的顶部空间分散到反应混合物；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。该方法可包含维持反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约10％内。该方法可包含通过叶轮将氧气从顶部空间分散到反应混合物，所述叶轮是空心的并使氧气从顶部空间流动通过叶轮到反应混合物。该方法可包含通过气体夹带叶轮将氧气从顶部空间分散到反应混合物。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；将气体从反应器的顶部空间分散到反应混合物；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；维持反反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内；并将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；维持反反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；维持反反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度在反应器的顶部空间的氧气浓度的大约25％内；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；向反应器提供气体；并从反应器中去除反应器流出物；其中至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物离开；且其中至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物离开。该方法可包含将气体从反应器的顶部空间分散到反应混合物。该方法其中至少大约98重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物离开；且其中至少大约98重量％的离开反应器的气体在反应器流出物离开。该方法可包含从反应器流出物分离气体。该方法可包含将原料与至少一部分反应器流出物结合。反应器的顶部空间可包括5至45体积％的氧气。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；向反应器提供气体，提供的气体包括氧气；从反应器中去除反应器流出物；并将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；其中氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；其中至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物离开；且其中至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物离开。该方法可包含将气体从反应器的顶部空间分散到反应混合物。反应器的顶部空间可包括5至45体积％的氧气。该方法可包含将原料与至少一部分反应器流出物结合。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；向反应器提供气体；从反应器中去除反应器流出物；测量反应器流出物中氧气的数量；并基于反应器流出物中测量的氧气的数量调整氧气的供给。该方法可包含将氧气从反应器的顶部空间分散到反应混合物。该方法可包含将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。该方法可包含向反应器提供惰性气体以维持压力为至少大约2070kP。反应器的顶部空间可包括2至60体积％的氧气。反应器的顶部空间可包括5至45体积％的氧气。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；向反应器提供气体，提供的气体包括氧气；从反应器中去除反应器流出物；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；其中至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物离开；且其中至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物离开。该方法可包含将氧气从反应器的顶部空间分散到反应混合物。该方法可包含冷却反应器流出物；并从反应器流出物分离气体。可在低压下剧烈混合反应器流出物以分离气体。反应器的顶部空间可包括5至45体积％的氧气。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；向反应器提供气体；从反应器中去除反应器流出物；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；其中至少大约94重量％的离开反应器的反应混合物在反应器流出物离开；且其中至少大约94重量％的离开反应器的气体在反应器流出物离开。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和氧气；氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸；从反应器中去除反应器流出物；测量反应器流出物中氧气的数量；基于反应器流出物中测量的氧气的数量调整氧气的供给；并将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸；向反应器提供气体；从反应器中去除反应器流出物；测量反应器流出物中氧气的数量；基于反应器流出物中测量的氧气的数量调整氧气的供给；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa。

根据另一个实施方案，方法包含：在反应器中氧化原料，原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸、次级氧化性酸和氧气；向反应器提供氧气；从反应器中去除反应器流出物；测量反应器流出物中氧气的数量；基于反应器流出物中测量的氧气的数量调整氧气的供给；将反应混合物维持在不超过大约210℃的温度下；并将反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；其中氧气以充足的量供应到反应混合物中以再生至少大部分的硝酸。

应该给出通过参考字典中(例如，广泛用于常用参考字典和/或相关的技术词典)相关条目确定的权利要求中列举的术语的通常的和习惯的含义(例如，作为木匠的工具的定义“plane(刨子)”将不同于用于指飞机的术语“plane(飞机)”)，本领域的技术人员通常理解的含义等，及应该给出权利要求术语被任何一个来源或其组合赋予的最广泛含义的理解(例如，应结合两个或多个相关词典条目一提供条目组合的最广泛含义等)，仅受以下例外：(a)如果本文中所使用的术语比其通常的和习惯的含义更广泛，应给出该术语的通常的和习惯的含义与另外的扩展的含义，或(b)如果术语通过短语“本文中使用的指”或类似的语言(例如，“本文中该术语指”“本文中所定义的”“为了本公开该术语指”等)明确定义具有不同的含义。涉及具体实施例，使用“即”，使用词“发明”不会调用例外(b)或另外限制列举的权利要求术语的范围。处理应用例外(b)的情况下，应将本文中不含有的视为齐全或权利要求范围的否认。权利要求中列举的主题与任何特定的实施方案、特征或本文中所示出的特征组合的范围不同且不应解释为具有相同范围。这是正确的，即使本文中仅说明或描述了特定特征或特征组合的单一实施方案。因此，附加权利要求应理解为由于权利要求的现有技术和通常的含义给出的其最广泛解释。

如本文中所使用的，空间的或方向的术语，如“左”、“右”、“前”、“后”等，涉及附图所示的主题。然而，将理解本文中所述的主题可假设各种可选的方向，并因此，不将这些术语视为限制。而且，如本文中所使用(例如，在权利要求及说明书中)的冠词，如“所述”、“一个”和“一种”可指单数或复数的。此外，如本文中所使用的，将不与前面的“either(任何一个)”(或其他表示“or”是明确排外的类似语言，例如，只是x或y)一起使用的词“or(或)”解释为包括的(例如，“x和/或y”指一个或两个x或y)。同样地，如本文中所使用的，还将术语“和/或”解释为包括的(例如，“x和/或y”指一个或两个x或y)。在“和/或”或“或”用于结合三个或多个条目的组的情况下，应将该组解释为只包括一个条目、包括所有条目或其组合或条目数。此外，说明书和权利要求中使用的术语，如带有、具有、包括及包含可解释为术语包含和包括的同义词。

除非另有说明，所有数字和表示式，如表达说明书中(除了权利要求)使用的尺寸、物理特性等那些，在所有情况下均理解为术语“大约”所修饰。至少，且不试图限制等同原则在权利要求的应用，说明书或权利要求中列举的每个由术语“大约”修饰的数字参数，应至少依据列举的有效数字的位数解释并使用通常的四舍五入技术。此外，本文中公开的所有范围理解为包括权利要求并为其提供支持，所述权利要求列举任何及所有子域或任何及所有纳入其中的个别值。例如，应考虑到1至10的范围包括权利要求并为其提供支持，所述权利要求列举任何及所有子域或在最小值1和最大值10之间和/或包含在内的个别值；即，所有子域始于最小值1或更高值且结束语最大值10或更小值(例如，5.5至10、2.34至3.56等)或从1至10的任何值(例如，3、5.8、9.9994等)。

Claims (25)

1.一种方法，包括：

在反应器中氧化原料，所述原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；以及

将气体从所述反应器的顶部空间分散到所述反应混合物。

2.权利要求1所述的方法，包括通过叶轮将所述气体从所述顶部空间分散到所述反应混合物，所述叶轮是空心的并使气体从所述顶部空间流动通过所述叶轮到所述反应混合物。

3.权利要求1所述的方法，包括通过气体夹带叶轮将所述气体从所述顶部空间分散到所述反应混合物。

4.权利要求1所述的方法，包括向所述反应器提供氧气并将所述氧气从所述反应器的所述顶部空间分散到所述反应混合物。

5.权利要求1所述的方法，包括位于所述反应混合物中的挡板以提高所述气体从所述顶部空间到所述反应混合物的分散。

6.权利要求1所述的方法，包括维持所述反应器内的压力在至少大约2070kPa。

7.权利要求1所述的方法，其中所述顶部空间的所述气体包括2至60体积％的氧气。

8.权利要求1所述的方法，包括：

向所述反应器提供氧气；

以足以再生至少大部分硝酸的方式将所述氧气从所述反应器的顶部空间分散到所述反应混合物；及

将所述反应混合物维持在不超过大约210℃的温度。

9.权利要求8所述的方法，其中所述顶部空间的气体包括2至60体积％的氧气。

10.权利要求8所述的方法，包括通过叶轮将所述气体从所述顶部空间分散到所述反应混合物，所述叶轮是空心的并使气体从所述顶部空间流动通过叶轮到所述反应混合物。

11.权利要求8所述的方法，包括通过所述气体夹带叶轮将所述气体从所述顶部空间分散到所述反应混合物。

12.权利要求8所述的方法，包括维持所述反应器内的压力在至少大约2070kPa。

13.权利要求1所述的方法，包括使所述反应混合物气态部分中溶解的和未溶解的氧气浓度维持在所述反应器的所述顶部空间的氧气浓度的大约25％内。

14.权利要求13所述的方法，包括使所述反应混合物气态部分中的溶解的和未溶解的氧气浓度维持在所述反应器的所述顶部空间的氧气浓度的大约10％之内。

15.权利要求13所述的方法，包括使所述反应混合物气态部分中的溶解的和未溶解的氧气浓度维持在所述反应器的所述顶部空间的氧气浓度的大约5％之内。

16.权利要求13所述的方法，包括通过所述气体夹带叶轮将所述氧气从所述顶部空间分散到所述反应混合物。

17.权利要求13所述的方法，其中所述顶部空间包括2至60体积％的氧气。

18.权利要求13所述的方法，其中所述顶部空间包括5至45体积％的氧气。

19.一种方法，包括：

以大约恒定的进料速度将原料给料到反应器；

在所述反应器中氧化所述原料，所述原料是反应混合物的部分，该反应混合物还包括硝酸和次级氧化性酸；及

将所述反应器内的压力维持在至少大约2070kPa；

其中所述进料速度是大约恒定的，尽管所述反应器内的压力可在大约2070kPa至6,900kPa内变化。

20.权利要求19所述的方法，其中所述原料是浆料。

21.权利要求20所述的方法，其中所述浆料包括硝酸和/或次级氧化性酸。

22.权利要求19所述的方法，包括多个进料装置，所述进料装置被顺序地激活并再填充以将所述原料给料到所述反应器。

23.权利要求19所述的方法，其中所述原料包括颗粒，其中所述原料中的至少大约95％的颗粒的最大尺寸不超过4mm。

24.权利要求19所述的方法，其中用水压发电的进料装置将所述原料给料到所述反应器。

25.权利要求19所述的方法，其中用齿轮降速马达发电的进料装置将所述原料给料到所述反应器。

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