CN102834492A - 使碳固体再活化的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种操作气化设施的方法包括将含碳材料注入气化反应器中。该方法还包括使含碳材料的至少一部分转换成包括残余碳的固体废弃副产物。该方法还包括使残余碳的至少一部分再活化。该方法还包括将再活化碳的至少一部分注入气化反应器中。

Description

使碳固体再活化的方法和装置
本发明的背景
本文中的本发明大体上涉及碳再活化系统，并且更特定而言，涉及用于使碳固体再活化以便于合成气生产设施的操作的方法和装置。
至少一些已知的气化设备包括这样的气化系统，该气化系统与至少一个功率生产涡轮系统集成，以便形成整体气化联合循环(IGCC)功率生成设备。一些这种已知的气化系统将燃料、空气或氧、蒸汽和/或CO2的混合物转换成合成气体或“合成气”。许多这样的系统包括气化反应器，该气化反应器在其中产生合成气，合成气被引导至燃气涡轮发动机燃烧室，以用于给发电机(其供给电力到电网)提供功率。来自至少一些已知的燃气涡轮发动机的排气被供给至热回收蒸汽发生器(HRSG)，热回收蒸汽发生器生成蒸汽以用于驱动蒸汽涡轮。蒸汽涡轮也驱动发电机(其提供电力给电网)。
在至少一些已知的气化系统中，在合成气转化过程期间，可从气化反应器引导的固体废料被重新注入回反应器中或者从反应器永久地引导并作为工业副产品出售给第三方。在某些情况下，这种固体的至少一些包括大量的残余碳。然而，如果固体中的残余碳含量的量超过预定阈值，则这样的固体被视为“高碳”，其并不作为副产品出售，而是可以按所有者的成本来处置。
在一些情况下，因为这样的高碳固体中的残余碳的量包括额外的潜在热能，故该高碳固体被循环回气化反应器以用于在合成气转化过程中使用。然而，残余碳的气化反应性可能低于通常包含于新燃料供给源(即，之前未被注入气化反应器中的燃料)中的碳的反应性。因而，在混合物被注入气化反应器中之前必须使新燃料与高碳固体混合。结果，合成气生产的效率可能降低。
发明内容
在一个方面，提供了一种操作气化设施的方法。该方法包括将含碳材料注入气化反应器中。该方法还包括使含碳材料的至少一部分转换成包括残余碳的固体废弃副产物。该方法还包括使残余碳的至少一部分再活化。该方法还包括将再活化碳的至少一部分注入气化反应器中。
在另一方面，提供了一种碳再活化系统。该碳再活化系统包括固体废弃副产物管道和再活化固体管道中的至少一个，固体废弃副产物管道与固体废物生成系统流连通地联接，并且再活化固体管道与固体废物消耗系统流连通地联接。该碳再活化系统还包括碳再活化装置，碳再活化装置与固体废弃副产物管道和再活化固体管道中的至少一个流连通地联接。
在又一方面，提供了一种气化系统。该气化系统包括产生固体废弃副产物的气化反应器。该气化系统还包括与气化反应器流连通地联接的固体废弃副产物收集装置。该气化系统还包括碳再活化系统。碳再活化系统包括至少一个固体废弃副产物管道，该至少一个固体废弃副产物管道与固体废弃副产物收集装置流连通地联接。该碳再活化系统还包括碳再活化装置，碳再活化装置与至少一个固体废弃副产物管道流连通地联接。
附图说明
通过参照下面结合附图的描述，本文中所述的实施例将更好理解。
图1是示例性整体气化联合循环(IGCC)发电设备的示意图，该IGCC发电设备包括与IGCC发电设备一起使用的示例性碳再活化系统；并且
图2是说明操作图1中所示的IGCC发电设备的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1是示例性气化设施(具体而言，示例性整体气化联合循环(IGCC)发电设备100)的示意图。可选地，本文中所述的用以生产合成气体的方法和装置可与允许该方法和装置如本文所述起作用的以任何合适配置的任何气化设施一起使用。在该示例性实施例中，IGCC设备100包括燃气涡轮发动机110。涡轮114经由第一转子120可旋转地联接至第一发电机118。涡轮114与至少一个燃料源和至少一个氧化剂源(包括但不限于空气)流连通地联接(两种源均在下文更详细地描述)，并且分别从燃料源和氧化剂源(都未在图1中示出)接收燃料和氧化剂。涡轮114使氧化剂和燃料混合，产生热燃烧气体(未显示)，并且将气体内的热能转换成旋转能。旋转能经由转子120传输至发电机118，其中，发电机118将旋转能转换成电能(未显示)，以用于传输到至少一个负载(包括但不限于电力网(未显示))。
在该示例性实施例中，IGCC设备100还包括蒸汽涡轮发动机130。更具体地说，在该示例性实施例中，发动机130包括经由第二转子136联接至第二发电机134的蒸汽涡轮132。
IGCC设备100还包括蒸汽生成系统140。在该示例性实施例中，系统140包括至少一个热回收蒸汽发生器(HRSG)142，其经由排气管道148从涡轮114接收排气(未显示)，这允许在HRSG 142内使用的热从至少一个锅炉给水源(未显示)产生蒸汽。HRSG 142还经由至少一个蒸汽管道146与至少一个传热装置144流连通地联接。装置144还与至少一个加热的锅炉给水管道(未显示)流连通地联接，使得装置144从其中或者单独的锅炉给水源(未显示)接收加热的锅炉给水。在该示例性实施例中，装置144是辐射式合成气冷却器(RSC)。可选地，装置144可为允许IGCC设备100如本文所述起作用的任何传热装置。HRSG 142经由管道146从装置144接收蒸汽(未显示)，其中，HRSG 142增加蒸汽的热能。HRSG 142经由蒸汽管道150与涡轮132流连通地联接。在该示例性实施例中，冷却的燃烧气体经由烟道气管道152从HRSG 142排放到大气。可选地，来自HRSG 142的过量燃烧气体的至少一部分被引导以用于IGCC设备100中的其他地方。此外，燃烧气体可在被排放到大气之前被净化或洗涤。
管道150将蒸汽(未显示)从HRSG 142引导至涡轮132。涡轮132从HRSG 142接收蒸汽并且将蒸汽中的热能转换成旋转能。旋转能经由转子136传输至发电机134，其中，发电机134将旋转能转换成电能，该电能被传输到至少一个负载(诸如但不限于电力网)。蒸汽经由冷凝管道(未显示)冷凝并作为锅炉给水返回。可选地，来自HRSG 142、蒸汽涡轮132和/或传热装置144的蒸汽的至少一部分被引导以用于IGCC设备100的其他地方。
该示例性实施例中，IGCC设备100还包括气化系统200。更特定而言，该示例性实施例中，系统200包括至少一个空气分离单元202，其经由空气管道204与空气源流连通地联接。空气源包括但不限于只包括专用空气压缩机(未显示)和通常与燃气涡轮发动机110关联的压缩机(未显示)。单元202将空气分离成氧(O2)、氮(N2)和其他成分流(均未显示)的一个或多个流。其他成分流可经由通风口(未显示)释放至大气或者可被收集在存储单元(未显示)中。在该示例性实施例中，至少一部分N2经由N2管道206引导至燃气涡轮114以促进燃烧。
系统200包括气化反应器208，气化反应器208与单元202流连通地联接以经由O2管道210接收从单元202排出的O2。在该示例性实施例中，系统200还包括材料研磨和制浆单元211。单元211分别经由含碳材料供应管道212和供水管道213与含碳材料源和水源(均未显示)流连通地联接。在该示例性实施例中，含碳材料是煤、石油焦炭(或石油焦)或者煤和石油焦的混合物。此外，在该示例性实施例中，单元211使煤/石油焦和水混合以形成煤/石油焦的浆料流，该浆料流经由煤/石油焦浆料管道214引导至反应器208。可选地，可使用有助于本文中所述的IGCC设备100的操作的包括含碳固体的任何材料。此外，可选地，可使用包括固体、液体和气体燃料物质的非浆料燃料，包括燃料和其他材料的混合物，例如但不限于燃料和渣料添加物。
反应器208分别经由管道214和210接收材料浆料流和O2流。反应器208产生热的原料合成气(合成气)流。此外，反应器208产生热的渣料和炭作为合成气生产的固体副产物。
反应器208经由热合成气管道218与传热装置144流连通地联接。装置144接收热的原料合成气流并经由管道146将至少一部分热量传送至HRSG 142。随后，装置144产生冷却的原料合成气流(未显示)，在该示例性实施例中，该冷却的原料合成气流经由合成气管道219引导至洗涤器和低温气体冷却(LTGC)单元221。单元221经由细料管道222移除原料合成气流内夹带的渣料和炭(有时被称为“细料”)的至少一部分。细料经由管道222引导至废品收集、处理和加工装置223。在该示例性实施例中，细料经受碳再活化过程并且利用其中未使用的碳含量，然后将细料引导至气化反应器208。更一般而言，在该示例性实施例中，气化系统200(并且更具体而言，气化反应器208)是固体废物生成系统和固体废物消耗系统。可选地，细料的第一部分在被引导至气化反应器208之前经受碳再活化过程，并且细料的第二部分被分开用于最终处理。单元221还使原料合成气流冷却。
装置144还从热的原料合成气流移除渣料和炭的至少一部分。具体而言，渣料和炭处理单元215经由热渣料管道216与装置144流连通地联接。单元215冷淬(quench)剩余的炭和渣料，并同时使渣料碎成小块，其中，所产生的渣料和炭去除流(未显示)通过管道217排出。在与上面所述的细料使用的方式相似的一种移除方式中，渣料和炭经由管道217引导至废品收集、处理和加工装置223。在该示例性实施例中，渣料和炭经受碳再活化过程并且利用被引导至气化反应器208的渣料和炭中未使用的碳含量。更一般而言，在该示例性实施例中，气化系统200，并且更具体而言，气化反应器208是固体废物生成系统和固体废物消耗系统。可选地，渣料和炭的第一部分在被引导至气化反应器208之前经受碳再活化过程，并且渣料和炭的第二部分与系统200分开以用于处理。
系统200还包括酸性气体去除子系统230，其与单元221流连通地联接并且经由原料合成气管道220接收冷却的原料合成气流。子系统230从原料合成气流去除至少一部分酸性成分(未显示)，如下面更详细地描述的那样。这样的酸性气体成分包括但不限于H2S和CO2。子系统230还使该酸性气体成分的至少一部分分离成包括但不仅限于H2S和CO2的成分。在该示例性实施例中，CO2未被再循环和/或封存。可选地，子系统230经由至少一个CO2管道(未显示)与反应器208流连通地联接，其中，CO2流的至少一部分(未显示)被引导至反应器208的预定部分。经由子系统230对CO2和H2S的去除使得产生干净的合成气流，其经由干净的合成气管道228引导至燃气涡轮114。
气化系统200还包括碳再活化系统300。在该示例性实施例中，系统300包括固体再循环和碳再活化装置302，其经由固体废弃副产物管道304与装置223流连通地联接。可选地，装置302经由可选的废品分离装置设备306、固体废弃副产物管道308以及单独的含碳固体管道310与装置223流连通地联接。装置306经由单独的废物固体管道312与废品处理装置(未显示)流连通地联接。在该示例性实施例中，装置302经由第一再活化固体管道314与材料研磨和制浆单元211流连通地联接。可选地，装置302经由第二再活化固体管道316与气化反应器208流连通地联接。
在该示例性实施例中，固体再循环和碳再活化装置302是酸和/或碱处理型装置，其通过使用强酸和/或强碱提高固体中的残余碳的反应性。可选地，装置302是这样的处理型装置，其通过使用从气化过程副产品形成的黑液和/或来自生物处理过程的沥出液来提高固体中的残余碳的反应性。此外，可选地，装置302是这样的处理型装置，其通过使用盐来提高固体中的残余碳的反应性，该盐例如为金属盐，包括但不限于碱金属盐和碱土金属盐。此外，可选地，装置302是这样的处理型装置，其通过使用带有促进剂的掺合物来提高固体中的残余碳的反应性，该促进剂包括但不限于过渡金属氧化物和/或其他有机或无机的含过渡金属的化合物(例如但不限于氧化物、氢氧化物、碳酸盐和醋酸盐)。此外，可选地，装置302为允许系统300如本文所述起作用的任何装置。
在第一备选实施例中，可选的分离装置306是一种密度分离型装置，其使用例如上浮(floating)式分离和/或离心式分离使从装置223引导的渣料、炭和细料的密度较低的富含碳的部分分离。在另一备选实施例中，可选的分离装置306是一种絮凝式装置，其有助于使从装置223引导的渣料、炭和细料的富含碳的部分集聚。在又一备选实施例中，可选的分离装置306是摩擦电式分离装置，其有助于使从装置223引导的渣料、炭和细料的富含碳的部分摩擦起电地充电。此外，在另一备选实施例中，可选的分离装置306是粒度分离式装置，其有助于分离从装置223引导的渣料、炭和细料的较小的富含碳的部分。此外，可选地，可使用允许气化系统200如本文所述地操作的任何分离装置和/或方法，包括但不限于有助于渣料、炭和细料的中包含的含碳内能的直接恢复的方法和装置。
在操作中，空气分离单元202经由管道204接收空气。空气被分离成O2、N2和其他成分。该其他成分被排放或收集，其中，至少一部分N2经由管道206引导至涡轮14，并且至少一部分O2经由管道210引导至气化反应器208。N2和O2的其余部分可作为多个流被引导至IGCC设备100的其他部分。此外，在操作中，材料研磨和制浆单元211分别经由管道212和213接收煤、石油焦或者煤和石油焦的混合物以及水，形成煤/石油焦浆料流并经由管道214将煤/石油焦浆料流引导至反应器208。
反应器208经由管道210接收O2并经由管道214接收煤、石油焦或煤/石油焦的混合物。反应器208产生热的原料合成气流，该热的原料合成气流经由管道218引导至装置144。在反应器208中形成的渣料副产物的一些经由渣料处理单元215和管道216与217去除。装置144有助于冷却热的原料合成气流以产生冷却的原料合成气流，该冷却的原料合成气流经由管道219引导至洗涤器和LTGC单元221，并且合成气被额外地冷却。包括渣料和炭(形式为细料)中的一些的颗粒物质经由管道222从合成气去除。冷却的原料合成气流被引导至酸性气体去除子系统230，其中，酸性气体成分被选择性地去除，使得形成干净的合成气流并经由管道228引导至燃气涡轮114。
此外，在操作中，涡轮114分别经由管道206和228接收N2和干净的合成气。从至少一个空气源(未显示)供给至涡轮114的压缩空气随后与合成气燃料混合并燃烧以产生热燃烧气体。涡轮114引导热燃烧气体以引起涡轮114的旋转，其随后经由转子120使第一发电机118旋转。经由排气管道148将排气的至少一部分从涡轮114引导至HRSG 142以助于生成蒸汽。
此外，在操作中，经由传热装置144从热合成气移除的热量的至少一部分经由管道146随蒸汽引导至HRSG 142。HRSG 142从装置144接收蒸汽以及锅炉给水的一个或多个流，并且接收从涡轮114排出的排气。热量从排气传递至锅炉给水的流以及来自装置144的蒸汽，使得产生一个或多个后续的蒸汽流并且使得来自装置144的蒸汽中包含的热能增加。在示例性实施例中，如上文所述而生成的蒸汽流中的至少一个被加热到过热条件。可选地，一个或多个蒸汽流混合在一起以形成可被加热到过热条件的流。可选地，形成高温饱和蒸汽。至少一部分过热蒸汽经由管道150引导至蒸汽涡轮132并引起涡轮132的旋转。涡轮132经由第二转子136使第二发电机134旋转。蒸汽的任何剩余部分被引导以用于在IGCC设备100中的其他地方使用。
此外，在操作中，在气化反应器208中，有机物中的至少一些(即，被包含于注入反应器208中的含碳材料中的含碳化合物)从喷射材料释放，从而形成合成气。相比之下，喷射材料内包含的无机物通常融化并形成液态渣料(未显示)，该液态渣料沿反应器208的耐热壁(未显示)流下。在其在反应器208中的停留时期期间，炭可嵌入熔渣中。熔渣在单元215内的冷淬塔(未显示)中冷淬，从而形成废水或黑水，并且渣料进入单元215内的闭锁式料斗(未显示)内用于排放。从单元215内的闭锁式料斗排放的渣料通常被称为“粗渣”。此外，在气化反应器208中，处于精细粒度的一些无机物夹带在合成气内并且与合成气一起离开反应器208。单元221的洗涤器部分(未显示)内的合成气清洗有助于捕捉这样的精细粒度的无机物或者其中包含的废物或黑水中的细料。从单元215和221排放的黑水流混合在一起，并因此有助于与细料一起混入的额外的无机物。
个别细料以及炭和渣料的块内的碳含量(后文称为含碳颗粒)通常不均匀，并且在这样的含碳颗粒中残余固体碳的量是变化的。例如，碳可集中在较小的颗粒或较大的颗粒中。此外，碳的形态(即，残余碳的结构特征)也可根据颗粒形态而变化。例如，至少一些含碳颗粒可主要包括碳，至少一些无机颗粒可包括集中在颗粒的外表面上的碳，并且富含碳的夹杂物可驻留在固体无机颗粒内。典型地，细料与粗渣相比包括相当多的碳量。通常，细料中的碳的反应性低于渣料和炭颗粒中的碳的反应性，并且因此，使细料中的碳反应比使渣料和炭颗粒中的碳反应更困难。
无论残余碳的浓度和形态怎样，残余碳的反应性通常低于新燃料供给中包含的碳的反应性。较低的反应性是由许多因素引起的，例如但不限于：在脱挥发和气化过程期间活性官能团的损失、碳原子融合成稳定的融合稠芳香环结构、活性部位的热退火和/或暴露的碳表面区域的损失。
此外，在操作期间，离开气化反应器208的颗粒的至少一部分经由管道217和222引导至碳再活化系统300。具体而言，颗粒被引导至装置223，其中，颗粒被引导至分离装置306或者被引导至再活化装置302。可在装置223内执行额外的研磨以便增加颗粒的可用表面区域以及使额外的活性部位暴露在颗粒上。在使用分离装置306的情况下，颗粒经由管道308引导至装置306，并且通过至少一种粒度分离(包括但不限于筛分和分类、密度分离(上浮式或离心式)、絮凝和摩擦电分离)来执行分离。分离的有机固体(即，含碳固体)经由管道310引导至再活化装置并且分离的无机固体(即，废弃固体)经由管道312引导至废品处理装置。
此外，在操作中，颗粒直接从装置223引导至装置302，或者可选地，在从大致无机废弃固体分离之后引导。富含碳的颗粒在被重新注入反应器208之前被引导至装置302以被再活化。在该示例性实施例中，再活化装置302通过使用强酸和强碱来提高富含碳的颗粒中的残余碳的反应性。酸或碱的使用取决于颗粒的化学性质。强酸和强碱溶解颗粒中的孔上形成的堵塞物(plug)以便暴露残余碳区域。
可选地，在操作中，装置302使用从气化过程副产品和/或从生物处理过程的沥出液形成的黑液。此外，可选地，装置302通过使用添加剂来提高颗粒中的残余碳的反应性，该添加剂例如为金属盐，包括但不限于碱金属盐和碱土金属盐。此外，可选地，装置302通过使用带有促进剂的掺合物来提高颗粒中的残余碳的反应性，促进剂包括但不限于过渡金属的氧化物。如本文中所限定的那样，这样的过渡金属包括：具有带不完整d亚层的原子结构的元素，或者可使带不完整d亚层的阳离子增加的元素。这样的过渡金属包括但不限于钛、钒、锰、铁、镍和铜。此外，可选地，装置302通过使用带有促进剂的掺合物来增加颗粒中的残余碳的反应性，该促进剂包括但不限于包含过渡金属的有机或无机化合物(例如但不限于氧化物、氢氧化物、碳酸盐和醋酸盐)。促进剂与残余碳原子化学地关联并且在气化反应器208内活化以允许对其中的残余碳的再活化。此外，可选地，可在装置302内执行额外的研磨以助于增加可用表面区域以及暴露更多的活性部位。此外，可选地，任何前述方法可组合和/或以任意顺序在装置302内实施，例如但不限于，用酸或碱洗涤颗粒，然后添加氧化型促进剂，其中，研磨可在第一方法之前、在两种方法之间或在第二个方法之后执行。
此外，在操作中，无论激活的方法怎样，装置302形成再活化固体流(未显示)，其中，再活化固体经由管道314从装置302引导至材料研磨和制浆单元211。再活化固体与经由管道212引导至单元211的新鲜含碳材料混合。可选地，再活化固体流经由管道316直接引导到气化反应器208中。通过管道314和316中的任一个或两者的再活化固体流被预定为用以减少由于再活化固体喷射而产生的反应器208内的合成气生成的有害影响的可能。此外，操作者的观察和行动(其包括调制新鲜的含碳材料流、再活化固体流和氧流)进一步减少这种有害影响的可能性。
如本文中所述，在该示例性实施例中，气化系统200(并且更具体而言，气化反应器208)是固体废物生成系统和固体废物消耗系统。可选地，可使用允许碳再活化系统300如本文中所述那样操作的任何固体废物生成系统。此外，可选地，可使用允许碳再活化系统300如本文中所述那样操作的任何固体废物消耗系统，包括但不限于辅助锅炉和窑炉。
图2是说明操作IGCC发电设备100(在图1中显示)的一种示例性方法400的流程图。在该示例性实施例中，经由材料浆料管道214(在图1中显示)使含碳材料注入402气化反应器208(在图1中显示)中。使至少一部分含碳材料转换404成包括残余碳的固体废弃副产物。使固体废弃副产物的非再活化部分的至少一部分与固体废弃副产物的再活化部分的至少一部分分离406。使至少一部分残余碳再活化408。将再活化碳的至少一部分注入410气化反应器208中。
本文中描述了有助于合成气体(合成气)的生产(具体而言，使合成气产品废弃副产物中的碳再活化并将再活化碳注入气化反应器中)的方法和装置的示例性实施例。这种再活化有利于减少最终处理的废料的量，同时增加每单位注入燃料的合成气生产的整体比率，这两者都导致降低的运营成本。此外，再活化有机固体与无机非再活化固体在再活化之前的分离提高了碳再活化的效率，因为非再活化材料不经受再活化过程。这样的分离还通过减少与非再活化材料的加热相关的能量损失而促进气化的效率。此外，通过减少与处理和制备非再活化材料相关的磨损而有利于增加再活化系统部件的预期寿命。
本文中所述的方法和系统不限于本文中所述的特定实施例。例如，每个系统的部件和/或每种方法的步骤可与本文中所述的部件和/或步骤独立地或单独地使用和/或实施。此外，每个部件和/或步骤还可与其他组件包和方法一起使用和/或实施。
虽然关于各种特定实施例描述了本发明，但是，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的精神和范围内，本发明可带有变型而实施。

Claims (20)

1.一种操作气化设施的方法，所述方法包括：
将含碳材料注入气化反应器中；
使所述含碳材料的至少一部分转换成包括残余碳的固体废弃副产物；
使所述残余碳的至少一部分再活化；以及
将所述再活化碳的至少一部分注入所述气化反应器中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述残余碳的至少一部分再活化包括使所述固体废弃副产物的非再活化部分的至少一部分与所述固体废弃副产物的再活化部分的至少一部分分离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述固体废弃副产物的非再活化部分的至少一部分分离包括下列中的至少一种：
粒度分离；
上浮式密度分离；
离心式密度分离；
絮凝；以及
摩擦电分离。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述残余碳的至少一部分再活化包括下列中的至少一种：
使酸和碱中的至少一种与所述固体废弃副产物的再活化部分的至少一部分混合；
使气化过程液体副产物和来自生物处理的沥出液中的至少一种与所述固体废弃副产物的再活化部分的至少一部分混合；
使至少一种金属盐与所述固体废弃副产物的再活化部分的至少一部分混合；
使带有促进剂的掺合物与所述固体废弃副产物的再活化部分的至少一部分混合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用带有促进剂的掺合物包括使用过渡金属的氧化物。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使带有促进剂的掺合物混合包括使用包括过渡金属的有机和无机化合物中的至少一种，所述化合物包括氧化物、氢氧化物、碳酸盐和醋酸盐中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述残余碳的至少一部分再活化包括研磨所述固体废弃副产物的再活化部分的至少一部分。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述再活化碳的至少一部分注入所述气化反应器中包括将所述再活化碳的至少一部分与所述含碳材料混合。
9.一种碳再活化系统，包括：
固体废弃副产物管道和再活化固体管道中的至少一个，所述固体废弃副产物管道与固体废物生成系统流连通地联接，所述再活化固体管道与固体废物消耗系统流连通地联接；以及
碳再活化装置，所述碳再活化装置与所述固体废弃副产物管道和所述再活化固体管道中的至少一个流连通地联接。
10.根据权利要求9所述的碳再活化系统，其特征在于:
所述固体废弃副产物管道与所述固体废物生成系统的第一部分流连通地联接；以及
所述再活化固体管道与所述固体废物生成系统的第二部分流连通地联接。
11.根据权利要求9所述的碳再活化系统，其特征在于，所述碳再活化装置是通过使用下列中的至少一项而增加在富含碳的颗粒中的残余碳的反应性的再活化装置：
酸和碱；
从气化过程副产物以及来自生物处理过程的沥出液中的至少一项形成的黑液；
至少一种金属盐；以及
带有促进剂的掺合物。
12.根据权利要求9所述的碳再活化系统，其特征在于，所述碳再活化系统还包括固体废弃副产物分离装置，所述固体废弃副产物分离装置与所述至少一个固体废弃副产物管道和所述碳再活化装置流连通地联接。
13.根据权利要求12所述的碳再活化系统，其特征在于，所述固体废弃副产物分离装置包括下列中的至少一种：
粒度分离装置；
上浮式分离装置；
离心式分离装置；
絮凝式分离装置；以及
摩擦电式分离装置。
14.根据权利要求12所述的碳再活化系统，其特征在于，所述碳再活化装置和所述固体废弃副产物分离装置中的至少一项包括至少一个研磨器。
15.一种气化系统，包括：
气化反应器，所述气化反应器产生固体废弃副产物；
固体废弃副产物收集装置，所述固体废弃副产物收集装置与所述气化反应器流连通地联接；以及
碳再活化系统，所述碳再活化系统包括：
至少一个固体废弃副产物管道，所述至少一个固体废弃副产物管道与所述固体废弃副产物收集装置流连通地联接；以及
碳再活化装置，所述碳再活化装置与所述至少一个固体废弃副产物管道流连通地联接。
16.根据权利要求15所述的气化系统，其特征在于，所述气化系统还包括至少一个再活化固体管道，所述至少一个再活化固体管道与所述碳再活化装置以及所述气化反应器和含碳材料供应单元中的至少一个流连通地联接。
17.根据权利要求15所述的气化系统，其特征在于，所述碳再活化装置是通过使用下列中的至少一项而增加富含碳的颗粒中的残余碳的反应性的再活化装置：
酸和碱；
从气化过程副产物以及来自生物处理过程的沥出液中的至少一项而形成的黑液；
至少一种金属盐；以及
带有促进剂的掺合物。
18.根据权利要求15所述的气化系统，其特征在于，所述气化系统还包括固体废弃副产物分离装置，所述固体废弃副产物分离装置与所述至少一个固体废弃副产物管道和所述碳再活化装置流连通地联接。
19.根据权利要求18所述的碳再活化系统，其特征在于，所述固体废弃副产物分离装置包括下列中的至少一种：
粒度分离装置；
上浮式分离装置；
离心式分离装置；
絮凝式分离装置；以及
摩擦电式分离装置。
20.根据权利要求18所述的碳再活化系统，其特征在于，所述碳再活化装置和所述固体废弃副产物分离装置中的至少一个包括至少一个研磨器。
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