CN105592907A

CN105592907A - 具有过滤功能的碳转换器

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Publication number: CN105592907A
Application number: CN201480054029.6A
Authority: CN
Inventors: 欧拉芙·库尔
Original assignee: Ccp Technology Co Ltd
Current assignee: Ccp Technology Co Ltd
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2034-08-12
Also published as: CA2920696A1; WO2015022083A2; AU2014308149A1; DE102013013443A1; CN105592907B; WO2015022083A3; EP3033164A2; AR097307A1; US20160186078A1; TW201512390A

Abstract

在热粒子流是以雾剂的形式供应至转换器中的使用CO或合成气体的现有已知装置中，可发生转换器中的不完全化学转换。此外，可发生会损害效率的热损失，且粒子可沉积，此导致操作期间的中断。此等问题将通过碳转换器来解决，所述碳转换器包括：用于包括第一气体及含碳粒子的雾剂的至少一雾剂转换器入口；用于第二气体的至少一转换器气体入口；至少两个转换器腔室出口及用以在最小粒子填充程度与最大粒子填充程度之间填充以粒子的至少两个转换器腔室。所述碳转换器还包括：至少一改向器件，用以选择性地将所述转换器腔室的一小部分a)连接至所述用于雾剂的雾剂转换器入口中的至少一个或b)连接至所述用于第二气体的转换器气体入口中的至少一个，或可将所述转换器腔室与所述入口断开；及至少一排放器件，用以选择性地将所述转换器腔室的一小部分连接至所述转换器出口中的至少一个或将所述转换器腔室与所述出口断开。含有粒子的雾剂可借助于所述碳转换器无中断地转换，且获得供应至所述转换器中的材料的高转换程度。此外，揭示用于产生CO或合成气体的装置，其中可使用碳转换器。还揭示用于操作碳转换器及用于产生CO或合成气体的装置的方法。

Description

具有过滤功能的碳转换器

背景技术

本发明涉及C转换器(碳转换器，carbonconverter)、并有C转换器的装置及其使用方法。

DE102012008933揭示用于制造一氧化碳的方法及装置，其中一氧化碳是在850℃以上的温度下在有碳参与的情况下自二氧化碳制造。此外，DE102012010542揭示用于制造合成气体的方法及装置。在上文所提及的两个现有技术方法中，将含碳的热粒子流引入至碳转换器中。在此等现有技术方法中，碳转换器中的转换可能不完全。此外，热损失可能发生，其影响此等已知方法的成本效益。在已知方法及装置中，粒子可能沉积在转换器中，此可导致操作的中断。

发明内容

因此，本发明的目的为提供碳转换器及操作所述碳转换器的方法，其可克服以上问题中的至少一个，详言之允许实现长期且无中断的操作周期，且其中引入至转换器中的材料可得到完全转换。

此问题是通过一种C转换器来解决，所述C转换器包括：用于包括第一气体及含碳粒子的雾剂(aerosol)的至少一个雾剂转换器入口；此外，用于第二气体的至少一个转换器气体入口；至少两个转换器出口；及至少两个转换器腔室，其各自包括用以自所述雾剂过滤含碳粒子的至少一个过滤器。所述C转换器还包括至少一个改向器件，其用以交替地将所述至少两个转换器腔室的一小部分与a)至少一个雾剂转换器入口或b)至少一个转换器气体入口连接；及至少一个排放器件，其用以交替地将所述至少两个转换器腔室的一小部分与所述转换器出口中的至少一个连接或断开所述连接。所述C转换器能够不中断地转换含有粒子的雾剂，且可能达成供应至转换器中的材料的高转换程度。

所述雾剂较佳由碳及氢气组成。因此，无残余材料剩余，且所供应材料得到完全转换。详言之，雾剂可被引入至所述C转换器中，其中所述雾剂是在以等离子体或以热能操作的碳氢化合物转换器中制造。

在所述C转换器的一个实施例中，第二气体为诸如来自工厂、详言之来自电厂或高炉的含有CO₂的废气。因此，对气候有害的CO₂可在所述C转换器内转换成是化学基本材料的一氧化碳。

在C转换器的另一实施例中，所述第二气体为H₂O蒸汽(水蒸汽)。因此，所述雾剂可在所述C转换器内转换成CO/H₂气体混合物，其中CO/H₂气体混合物被称为合成气体且充当化学基本材料。

较佳地，所述过滤器为耐热网状过滤器或陶瓷过滤器，这是因为在C转换器中普遍具有高温以便达成含碳粒子的快速且完全的转换。

较佳地，所述C转换器的所述转换器腔室包括作为过滤器的多孔陶瓷基底及陶瓷壳。因此，可达成所述转换器腔室的简单构造，且可确保长的使用寿命。

较佳地，所述转换器腔室被并排配置，以获得自一个转换器腔室至邻近转换器腔室的传热。在操作期间，热雾剂被交替地供应至所述转换器腔室中，且一旦所述转换器腔室被用含碳粒子填充至预定粒子填充程度，便通过在高温下将所述第二气体供应至所述转换器腔室而使其再生。邻近转换器腔室之间的传热阻止在再生周期期间发生的高热损失。可避免使用额外加热器，或至少可实施较小的额外加热器。

较佳地，所述转换器腔室是管状的，且并排平行地延伸成管束。管状形状可具有圆柱形、三角形、正方形或六边形横截面。因此，所述转换器腔室可适应于周围结构，所述周围结构也可加热所述转换器腔室，详言之，在所述C转换器与以等离子体或以热能操作的碳氢化合物转换器组合地操作的情况下。

在C转换器的一个实施例中，间隙形成于所述转换器腔室之间，且所述间隙与入口及出口连接，此允许流体通过所述间隙。若引导所述第二气体通过所述间隙进入至所述转换器腔室中，则所述第二气体可被预热，此有助于C转换器的操作期间的能量节省。若所述第二气体为水蒸汽，则可通过在操作期间将液态水注入至所述间隙中来制造水蒸汽。由于所述转换器腔室具有摄氏几百度的温度，故液态水将汽化。

在较佳实施例中，所述改向器件包括至少一个雾剂改向器件及至少一个气体改向器件。所述雾剂改向器件较佳包括滑阀(slidevalve)或瓣阀(flapvalve)。因此，避免或至少减少了粒子在操作期间的沉积。

在一个实施例中，所述转换器腔室中的每一个包括至少一个转换器腔室入口，其中至少两个转换器腔室的转换器腔室入口的至少一小部分位于圆圈上。至少一个改向器件包括可旋转改向元件。因此，所述雾剂转换器入口可经由所述可旋转改向元件而连接至至少一个转换器腔室入口。因此，雾剂可被快速地改向，且可确保C转换器的连续操作。

在较佳实施例中，所述转换器腔室中的每一个包括至少一个转换器腔室出口，其中每一转换器腔室的所述排放器件包括具有用于每一转换器腔室的至少一个阀的阀总成，其中所述阀总成用以交替地将所述至少两个转换器腔室出口中的至少一个a)与所述第一C转换器出口或b)与所述第二转换器出口连接，或c)断开转换器腔室出口与所述第一及第二转换器出口。通过使用气体阀，可使用可购得的零件，此降低C转换器的成本。

上文提及的问题也通过用于制造CO或合成气体的装置来解决，所述装置包括：以等离子体或以热能操作的至少一个碳氢化合物转换器，所述碳氢化合物转换器具有外部壳体且用以将含有碳氢化合物的流体分解成碳及氢气；及至少一个C转换器。所述C转换器设置为邻近于所述碳氢化合物转换器的所述外部壳体，以便利于自所述碳氢化合物转换器至所述C转换器的传热。在所述装置的操作期间，热雾剂及所述第二气体被交替地引导至所述C转换器的腔室，且所述C转换器在高温下将含碳粒子转换成CO或合成气体。所述C转换器与所述碳氢化合物转换器的所述外部壳体之间的传热确保了可避免使用额外加热器或至少额外加热器的尺寸可减小。较佳地，所述装置的至少一个C转换器是根据上文提及的实施例来实施。

所述装置的较佳实施例包括多个邻近的碳氢化合物转换器，其中至少一个间隙形成于所述碳氢化合物转换器之间，且其中至少一个C转换器的一或多个转换器腔室设置于所述至少一个间隙中。因此，归因于紧密堆积(closepacking)，可达成所述装置的操作期间的良好能量利用及小安装空间。

在所述装置的一个实施例中，所述C转换器部分地或完全地围绕所述碳氢化合物转换器的周边。较佳地，所述C转换器以同心方式(concentrically)围绕所述碳氢化合物转换器的所述外部壳体。因此，可实现所述装置的特别紧密构造，其具有操作期间的良好能量利用。

在所述装置的一个实施例中，流体管道设置于所述碳氢化合物转换器的所述外部壳体上或其中。因此，可为所述碳氢化合物转换器提供冷却特征，和/或可将流体预热。较佳地，所述碳氢化合物转换器的外部壳体在面对邻近的C转换器的区域中没有流体管道。因此，可达成所述碳氢化合物转换器的所述外部壳体的冷却及同时至邻近的C转换器的传热。

在所述装置的较佳实施例中，所述间隙中的至少一个连接至入口且连接至出口。因此，流体可被引导通过所述间隙，以促进所述转换器腔室中的流体与所述间隙中的流体之间的传热。因此，若流体比相邻结构冷，则靠近热转换器腔室定位的任何结构可被冷却。若所述第二气体是在所述第二气体被引导至所述转换器腔室中之前引导通过所述间隙，则所述第二气体可被预热，此有助于C转换器的操作期间的能量节省。若所述第二气体为H₂O蒸汽，则可在操作期间通过将液态水注入至所述间隙中来制造所述H₂O蒸汽。由于所述转换器腔室具有摄氏几百度的温度，故液态水将汽化。

上文提及的问题将通过用于操作C转换器的方法进一步解决，所述C转换器包括多个转换器腔室，其中所述转换器腔室中的每一个包括至少一个过滤器，所述过滤器用以自包括第一气体及粒子的雾剂过滤粒子。所述方法包括以下步骤：交替地将含碳雾剂供应至至少一个第一转换器腔室或至少一个第二转换器腔室中，藉此将来自所述雾剂的所述粒子捕获在所述过滤器中，直至达到各别转换器腔室中的所要粒子填充程度；及交替地将第二气体供应至所述至少一个第一转换器腔室或所述至少一个第二转换器腔室中以便通过将所述含碳粒子转换成一氧化碳来再生对应的转换器腔室，其中a)所述第二气体为CO₂，且转换是根据反应式C+CO₂→2CO进行；或b)所述第二气体为H₂O蒸汽，且转换是根据反应式C+H₂O→CO+H₂进行。通过使用此方法，含有粒子的雾剂可无中断地转换，且可达成引入至转换器中的材料的较高转换程度。

较佳地，第二气体供应在将所述雾剂供应至各别转换器腔室时被阻断，且所述第一气体是经由第一转换器腔室出口排出。当所述第二气体被供应至各别转换器腔室时，雾剂供应被阻断且一氧化碳将经由第二转换器腔室出口排出。

在所述方法的一个实施例中，通过以下各种中的至少一种来判定最大粒子填充程度：被供应以雾剂的转换器腔室中的压力差；被供应以雾剂的转换器腔室的重量的增加；填充感测器(fillingsensor)输出；供应雾剂的持续时间或供应雾剂的时间周期(timeperiod)；且视另一转换器腔室的当前粒子填充程度而定。

在所述方法的一个实施例中，供应所述第二气体，直至达成另一所要粒子填充程度。所述另一所要粒子填充程度低于所要粒子填充程度。因此，可达成连续操作。

较佳进行所述方法以使得C转换器被连续供应雾剂。因此，C转换器可与连续供应雾剂的雾剂源合作，即使转换器腔室被分别交替地供应以雾剂或所述第二气体也是如此。

在所述方法中，C至CO的转换较佳在800℃以上的温度下发生，其中第一转换器腔室至少部分地通过以下各种中的至少一种而被加热：来自至少一个邻近的第二转换器腔室的废热；以等离子体或以热能操作的碳氢化合物转换器的废热；及雾剂。在操作期间，将热雾剂交替地引入至所述转换器腔室中，且一旦所述转换器腔室被含碳粒子填充至预定粒子填充程度，便通过在高温下供应所述第二气体来再生所述转换器腔室。邻近的转换器腔室之间的传热阻止再生周期期间的高热损失。可避免使用用于将温度维持在800℃以上的额外加热器或至少额外加热器的尺寸可减小。

在一个实施例中，间隙形成于所述转换器腔室之间，且所述方法包括以下步骤：引导流体通过所述间隙，使得可达成所述转换器腔室中的流体与所述间隙中的所述流体之间的热交换。因此，紧邻热转换器腔室定位的任何结构可被冷却。若所述第二气体是在将所述第二气体引导至所述转换器腔室中之前引导通过所述间隙，则所述第二气体可被预热。若所述第二气体为H₂O蒸汽，则可通过在操作期间将液态水注入至所述间隙中来制造所述H₂O蒸汽，其中液态水在大大高于100℃的沸点的温度下变得汽化。

较佳地，所述雾剂及所述第二气体是自所述过滤器的相对两侧供应至转换器腔室，且所述第一及第二转换器腔室出口配置于所述过滤器的相对两侧上。因此，可自所述过滤器释放所捕获的粒子。

用于操作上文所论述的装置的方法也解决上文提及的问题。所述方法包括以下步骤：引导流体通过C转换器和/或C转换器的转换器腔室和/或碳氢化合物转换器的外部壳体之间的间隙，以使得在转换器腔室中和/或外部壳体中的流体与间隙中的流体之间实现热交换。因此，紧邻热转换器腔室的任何结构可被冷却。若引导所述第二气体通过间隙，则所述第二气体可被预热。若所述第二气体为H₂O蒸汽，则可通过在操作期间将液态水注入至所述间隙中及汽化液态水来制造所述H₂O蒸汽。

基于较佳实施例且参考附图，将在下文中论述本发明及本发明的其他细节及优点。

附图说明

图1是根据本发明的C转换器的示意说明；

图2a至图2d是图1所示的C转换器的转换器腔室的不同装配及配置的说明；

图3a至图3d是用于图1所示的C转换器的改向器件的实施例的示意说明；

图4是与具有两个转换器腔室的C转换器组合的图3a及图3b所示的改向器件的说明；

图5是根据本发明的C转换器的另一实施例的示意说明；

图6a及图6b是根据本发明的C转换器的转换器腔室的入口及出口的示意说明；

图7a及图7b是包括C转换器的用于制造CO或合成气体的装置的示意说明；

图8a及图8b是具有一或多个C转换器的用于制造CO或合成气体的装置的其他实施例的示意说明；

图9示出具有一或多个C转换器的用于制造CO或合成气体的装置的另一实施例；

图10a示出具有一或多个C转换器的用于制造CO或合成气体的装置的另一实施例；以及

图10b是沿着图10a所示的线X-X的图10a所示的装置的截面图。

具体实施方式

应注意，以下描述中所使用的术语顶部、底部、右及左以及类似术语是有关于分别示出于附图中的定向及配置，且此等术语仅意味对实施例的描述且不应以限制方式解释，尽管所述术语可指的是较佳配置。

图1示意地示出根据本发明的C转换器1(碳转换器)。C转换器1包括雾剂转换器入口3、转换器气体入口5及两个转换器出口7及转换器出口9。雾剂转换器入口3可连接至具有气体及含碳粒子的雾剂源，且转换器气体入口5可连接至诸如CO₂或H₂O蒸汽(也称作水蒸汽)的气体源。此外，C转换器1包括两个转换器腔室10，即，第一转换器腔室10a及第二转换器腔室10b。转换器腔室10中的每一个具有用于雾剂的转换器腔室入口11及用于气体的转换器腔室入口12。术语“转换器腔室入口”意味可允许雾剂或气体进入至转换器腔室10中的任何形式的管道。在特定实施中，转换器腔室入口11、12可包括通向转换器腔室10的任何管道系统(ductwork)、管道、管或软管，其中，视其长度而定，可在其中/其上设有阀、加热器件及冷却器件。

此外，过滤器13是设置于两个转换器腔室10中的每一个中(过滤器13a在第一转换器腔室10a中且过滤器13b在第二转换器腔室10b中)。过滤器13用以自引导通过其的雾剂捕获粒子。详言之，过滤器13可自雾剂捕获含碳粒子，所述粒子稍后可借助于诸如CO₂或H₂O蒸汽的第二气体加以转换，如下文中将更详细描述。

图1的转换器腔室10中的每一个具有用于氢气H₂的转换器腔室出口14，及用于通过碳(C)在C转换器1中的转换所制造的气体或气体混合物的转换器腔室出口15。术语转换器腔室出口意在涵盖用以自转换器腔室10分别排放氢气或气体或气体混合物的任何形式的构件。转换器腔室出口14、转换器腔室出口15可(例如)为连接至转换器腔室10的长的或短的管道系统、管道、管或软管管道且可具有阀、加热器件及冷却器件中的一或多个。

C转换器1包括位于雾剂转换器入口3与转换器腔室10之间的雾剂改向器件16。改向器件16经装配以选择性地将雾剂转换器入口3与第一转换器腔室10a或第二转换器腔室10b连接。C转换器1还包括位于转换器气体入口5与转换器腔室10之间的气体改向器件17。气体改向器件17用以选择性地连接转换器气体入口5与第一转换器腔室10a或第二转换器腔室10b。或者，雾剂改向器件16及气体改向器件17也可形成为用于提供有选择的连接性的单一组合式改向器件(图1中未示出)。然而，当前较佳的是提供单独雾剂改向器件16及单独气体改向器件17，这是因为雾剂及气体具有不同流动特性及材料特性且在操作期间也可具有不同温度。此外，C转换器1包括位于转换器腔室10与第一转换器出口7及第二转换器出口9之间的排放器件18。排放器件18经装配以分别将第一转换器腔室10a及第二转换器腔室10b连接转换器出口7、转换器出口9中的任一个，或将所述转换器腔室与所述转换器出口断开。

如上文所指示，雾剂转换器入口3经连接至雾剂源(图1中未示出)，其中雾剂包括第一气体及含碳粒子。在所示出的实例中，雾剂特别包括碳粒子(C)及氢气(H₂)。碳粒子为粉末形式。雾剂源可为储存容器或中间容器。或者，雾剂源可为以等离子体或以热能操作的碳氢化合物转换器(较佳地，如下文所描述的克瓦纳反应器(Kvaerner-reactor))，以用于分解含碳氢化合物的流体，藉此产生雾剂。通过在等离子体中或以热能分解含碳氢化合物的流体，雾剂具有高温度，这对C转换器中的转换有益。

转换器气体入口5连接至第二气体源(图1中未示出)。第二气体为含有CO₂的气体或H₂O蒸汽中的至少一种。

若第二气体为含有CO₂的气体(第二气体也可为纯CO₂)，则所述第二气体可为(例如)来自工厂、电厂、水泥厂的废气、来自(高)炉的炉气、来自内燃发动机或任何其他燃烧过程的废气，或任何其他含CO₂的气体。本领域技术人员将显而易见，含CO₂的此气体也可包括可不参与C转换器1内的反应(参见下文)的相当大部分的其他成分，诸如(但不限于)氮气或惰性气体。此外，含CO₂的气体可包括可参与C转换器1内的反应的微小比例(小于5％)的成分。然而，归于所述成分的低比例，所述成分对C转换器1的功能性无害且对碳转换器中的转换过程无显著影响。

若第二气体为H₂O蒸汽(水蒸汽)，此水蒸汽可为了操作C转换器1而(例如)自为此目的供应的水特定地产生，或所述水蒸汽可来自冷却过程，例如来自电厂或另一工厂的冷却塔。类似于含CO₂的气体，水蒸汽可包括不参与C转换器1内的反应的相当大量的成分，诸如氮气或惰性气体，且也可包括对转换过程没有显著影响的低比例(小于5％)的反应性成分。

视所供应的第二气体的类型而定，以下转换在不使用催化剂的情况下在C转换器1内发生，如下文将更详细描述：

a)若供应水蒸汽，则：C+H₂O→CO+H₂

b)若供应二氧化碳，则：C+CO₂→2CO。

若供应水蒸汽，则C转换器1产生也称作合成气体的CO/H₂气体混合物。若供应CO₂，则C转换器1分别产生CO或含CO的气体(可能具有惰性成分或低比例的反应性成分(小于5％))。

将针对以下情况在下文描述C转换器1的结构及操作：其中经由转换器气体入口5供应含CO₂的气体以作为第二气体，且其中进行上文提及的转换b)(根据鲍氏平衡(Boudouardequilibrium)的鲍氏转换(Boudouardconversion))。

在第一步骤中，通过使雾剂通过转换器腔室中的一个来执行过滤。过滤器捕获含碳粒子且使H₂通过，H₂可被适当排放且较佳为了其他目的而收集。通过停止雾剂通过各别转换器腔室的流动来停止过滤步骤。在第二步骤中，通过使第二气体(在此情况下，CO₂)通过各别转换器腔室来执行转换(也称为再生)。在转换中，第二气体如上文所揭示地转换先前捕获的含碳粒子。转换通常在不利用催化剂的情况下在850℃以上的温度下进行。

过滤及转换受到控制以在转换器腔室10a及转换器腔室10b中交替地发生，如下文将更详细描述。雾剂改向器件16及气体改向器件17的位置是基于转换器腔室10中的粒子的填充程度来控制。详言之，所述改向器件受到控制而以交替方式为第一转换器腔室10a及第二转换器腔室10b供应雾剂及第二气体。换言之，所述转换器腔室始终仅被供应以雾剂或第二气体，且当转换器腔室10a被供应以雾剂时，转换器腔室10b被供应以第二气体，反之亦然。在将雾剂供应至转换器腔室时，排放器件18将各别转换器腔室10a、转换器腔室10b与转换器出口7连接，且在供应第二气体(含CO₂的气体、H₂O蒸汽)时排放器件18将各别转换器腔室10a、10b连接至转换器出口9。

转换器腔室10a及转换器腔室10b中的过滤器13可在较低所要粒子填充程度与较高所要粒子填充程度(也称为所要最小粒子填充程度及最大粒子填充程度)之间填充粒子。填充程度视当雾剂通过过滤器时过滤器13(图1中的13a、13b)中所捕获的含碳粒子的量而定。较高所要粒子填充程度(最大粒子填充程度)可(例如)对应于含碳粒子的70％至90％的额定过滤器负载。所要最大粒子填充程度可(例如)基于各别转换器腔室中的压力降来判定。举例而言，若转换器腔室10a、转换器腔室10b中的一个中的压力降很高以致不再能确保C转换器的理想或经济操作，则可判定达到所要最大粒子填充程度。所要最大粒子填充程度也可以其他方式判定，且可实际上无关于实际填充程度，如下文将描述。

若达到图1中的左边的(第一)转换器腔室10a的所要最大粒子填充程度，则停止将雾剂供应至此转换器腔室10a中且改向至另一转换器腔室10b中。现在，可通过供应第二气体而开始将经填充至所要最大粒子填充程度的第一(左)转换器腔室10a再生。在再生期间，经再生的转换器腔室10a的粒子填充程度将减小，直至达到所要较低或最小粒子填充程度。可停止第二气体的供应，且可在另一转换器腔室中可进行再生的同时再次供应雾剂。

在此情况下，所要最小粒子填充程度为在理想再生时间之后可达到、且提供用于将新含碳粒子储存于转换器腔室中的各别过滤器中的足够容量的预定粒子填充程度。最小粒子填充程度可为0％，但也可为过滤器13装载有高达额定过滤器负载的百分之5至15的含碳粒子的情况下的粒子填充程度。在具有两个转换器腔室10a、转换器腔室10b的以上实例中，雾剂及第二气体通过各别转换器腔室10a、转换器腔室10b的流动较佳以某一方式进行控制，以使得粒子的捕获及其转换近似地以相同速度发生。此允许实现C转换器的连续操作。

图3a至图3d示出雾剂改向器件16的不同实例。即使在此上下文中描述了雾剂改向器件16，如所示的结构也适于气体改向器件17且适于排放器件18(参见(例如)图4)。图3a及图3b示出不同配置的雾剂改向器件16的第一实例，且图3c及图3d示出两个配置的雾剂改向器件16的第二实例。

在图3a及图3b的实例中，示出了与两个各别转换器腔室组合使用的雾剂改向器件16。雾剂改向器件16包括连接至雾剂转换器入口3的入口管19。此外，雾剂改向器件16包括第一支管20及第二支管21，其各自连接至一个各别转换器腔室10(图1中的10a及10b)。支管20、支管21可经由挡板(封闭元件)22连接至入口管19或自其断开。挡板22是可滑动的，如图3a及图3b中的箭头所示出。然而，挡板22也可形成为活页(flap)或闸(图4)或可具有用以将入口管19连接至各别支管20或21或将入口管与支管断开的任何其他形式。挡板22较佳以在入口管19与支管20、支管21之间的过渡区域中可发生很少或无粒子沉积的方式形成。在图3a的装配中，供应至入口管19中的雾剂将(例如)被引导至右侧而进入支管21中(在图1中，引导至右转换器腔室10b)。在图3b的配置中，支管21由挡板22封闭，且经由入口管19供应的雾剂被导引至左侧而进入支管20中(在图1中，导引至左转换器腔室10a)。较佳地，挡板22的移动经锁定，以使得支管20、支管21中的一个始终连接至入口管19，而另一个被阻断，反之亦然。

在图3c及图3d中，示出了与四个各别转换器腔室组合使用的雾剂改向器件16的另一实例。图3c及图3d示出雾剂改向器件16的不同配置。如所示，雾剂改向器件16包括为截头圆锥的可旋转导引元件23，但其他形状是可能的。管道25通过导引元件23。导引元件23可围绕其中心轴线(即，围绕截头圆锥的旋转轴线)旋转。管道25具有在截头圆锥的上部窄末端处的入口及在截头圆锥的下部宽末端处的出口。管道25相对于截头圆锥的旋转轴线倾斜，以使得当导引元件23旋转时，出口末端(的中心)沿着圆圈27移动。

在图3c及图3d中，通过圆圈示意地指示多个转换器腔室入口11a、转换器腔室入口11b、转换器腔室入口11c及转换器腔室入口11d。转换器腔室入口11a至转换器腔室入口11d的各别中心经示出为配置在圆圈27上且因此形成圆形分布图案。如上文所提及，转换器腔室入口11可为用于允许雾剂进入其中的任何合适类型，诸如任何较长或较短的管道(视转换器腔室10的大小及配置而定)。

如本领域技术人员将了解，视导引元件23的旋转位置而定，倾斜的管道25将雾剂引导至转换器腔室入口11a或转换器腔室入口11b或转换器腔室入口11c或转换器腔室入口11d中的一个。在图3c中，可旋转导引元件23是(例如)以管道25的出口朝向转换器腔室入口11a敞开的定向来设置。在图3d中，可旋转导引元件23旋转180°，以使得管道25的出口朝向转换器腔室入口11b敞开。

图2a至图2c示出具有配置在圆圈27上的转换器腔室入口11的转换器腔室10的其他配置，所述配置可与上文的雾剂改向器件16组合使用。本领域技术人员将认识到，视导引元件的大小及转换器腔室的各别入口开口11的大小而定，稍后所描述的雾剂改向器件16可与两个以上转换器腔室组合使用。

如上文所提及，C转换器1包括多个转换器腔室10，即，至少两个转换器腔室10。关于转换器腔室10，将符号a、b、c、d等用来指代特定转换器腔室10。转换器腔室10的各别入口、出口、过滤器及其他相关联元件也将具有相同符号a、b、c、d等(例如，过滤器13a、13b、13c)。此外，符号a、b、c、d可用于描述用于在操作期间将雾剂/气体传递至多个转换器腔室10的特定切换序列。在图3c的导引元件23的位置中，定位于左侧的转换器腔室入口11a被供应以雾剂。导引元件23接着旋转(切换)以将雾剂供应至定位于右侧的转换器腔室入口11b(参见图3d)。随后，导引元件23再次旋转以将雾剂的供应切换至定位于后部中的转换器腔室入口11c。最后，导引元件23再次旋转以将雾剂的供应切换至定位于前部中的转换器腔室入口11d。此完成整个切换序列。在下一序列中，导引元件23将再次旋转至图3c的位置中。

转换器腔室入口11a至转换器腔室入口11d是具有四个转换器腔室10的C转换器1的转换器腔室入口11。或者，四个转换器腔室入口11a至转换器腔室入口11d可通向两个不同C转换器，其各自具有两个转换器腔室10(未示出)。在此情况下，转换器腔室入口11a及转换器腔室入口11c(示出于图3c及图3d中)可(例如)通向第一C转换器的第一转换器腔室及第二转换器腔室，且转换器腔室入口11b及转换器腔室入口11d(示出于图3c及图3d中)可通向第二C转换器的转换器腔室。

此外，认为管道25的出口可被设定大小以在每一旋转位置中覆盖一个以上转换器腔室入口11a至转换器腔室入口11d。管道25可(例如)将雾剂供应至在旋转方向上邻近定位的两个转换器腔室入口11(图3c中的11a及11d)。在可旋转导引元件23的180°旋转之后，管道的出口将覆盖并供应两个其他转换器腔室入口11(图3c中的11b及11c)。由于此配置(即，管道25的出口被设定大小以覆盖两个邻近转换器腔室入口11)，还预期规定每个切换事件仅旋转90°。在此情况下，管道25可(例如)首先对在旋转方向上邻近定位的两个转换器腔室入口11(图3c中的11a及11d)供应雾剂。在可旋转导引元件23的90°旋转之后，先前获得供应的转换器腔室入口中的一个(诸如11d)将继续被供应雾剂，而在旋转方向上紧邻且先前未被供应雾剂的转换器腔室入口11b现在也被供应以雾剂。如本领域技术人员将认识到，每一转换器腔室入口11将在两个连续切换事件中被供应以雾剂。

一般而言，可类似于上文的雾剂改向器件16而建构气体改向器件17。然而，考虑将气体改向器件17简单地实施为一或多个气体阀的总成，其中第二气体(即，含CO₂的气体、H₂O蒸汽)可经由气体阀选择性地供应至转换器腔室10中。以此方式，可使用包含标准硬件的简单构造。

排放器件18用以将转换器腔室10(图1中的10a及10b)连接至第一转换器出口7(用于氢气的H₂出口)或与转换器出口9(用于一氧化碳CO或CO/H₂混合物(合成气体)的CO出口)连接。在图1中，转换器腔室10各自包括两个转换器腔室出口14及15(左侧的14a、15a及右侧的14b、15b)，其中提供第一转换器腔室出口14(14a、14b)以用于排放氢气且提供第二转换器腔室出口15(15a、15b)以用于排放一氧化碳。虽然针对转换器腔室10示出单独出口14、15，但在此配置中可提供单一出口。

图4及图5示出改向器件16、器件17、器件18及转换器腔室10的不同配置的实例。图4示出用作排放器件18的对根据图3a及图3b的改向器件的调整。在图4中，排放器件18包括根据图3a及图3b的两个邻近Y形管配置19、Y形管配置20、Y形管配置21，所述配置经组合而形成排放器件18。上部转换器腔室10a连接至上部入口管19a，且下部转换器腔室10b连接至下部入口管19b。视上部(封闭元件)22a(在图4的实施例中示出为闸或瓣阀)的位置而定，上部入口管19a连接至第一上部支管20a或连接至第二上部支管21a。作为实例，第一上部支管20a将用于排放CO且通向第二转换器出口9。第二上部支管21a可用于排放H₂且通向第一转换器出口7。下部转换器腔室10b连接至所述Y形管配置的下部入口管19b。下部入口管19b连接至第一下部支管20b及第二下部支管21b，通过下部挡板(封闭元件)22b，所述下部支管可选择性地连接至下部入口管19b或与下部入口管断开。也在此情况下，第一下部支管20b是用于排放CO，且支管20b通向第二转换器出口9。第二下部支管21还用于排放H₂且通向第一转换器出口7。

图5示出C转换器1的实施例，其中将可购得的气体阀用于实施气体改向器件17及排放器件18。图5的C转换器1包括具有配置成圆形图案的各别入口11的五个转换器腔室10(即，转换器腔室10a至转换器腔室10e)。雾剂改向器件16连接至雾剂转换器入口3且实施为如参看图3c及图3d所描述的可旋转导引元件。气体改向器件17连接至转换器气体入口5且包括经由多个气体连接器管道31连接至转换器腔室10的气体分配器管道29。气体入口阀33配置在每一气体连接器管道31中，其中所述气体入口阀可将相关联转换器腔室10连接至气体分配器管道29且可将转换器腔室10与所述气体分配器管道断开。若第一气体入口阀33中的一或多个打开，则来自转换器气体入口5的气体可流至相关联转换器腔室10中。气体将经由气体分配器管道29、经由气体连接器管道31中的一个及气体入口阀33中的一个而流至各别转换器腔室10中。如上文所提及，供应至转换器气体入口5中的气体可为含CO₂的气体或H₂O蒸汽。因此，气体入口阀33也可称为CO₂阀或H₂O蒸汽阀。应注意，雾剂及气体可同时供应至多个转换器腔室10中，但并非同时供应至同一转换器腔室中。换言之，转换器腔室中的两个或两个以上可被同时供应以雾剂。同时，两个或两个以上其他转换器腔室可被供应以气体。

排放器件18是类似于气体改向器件17而建构的且包括阀、连接器管道及分配器管道的系统。排放器件18包括连接至用于H₂的第一转换器出口7的H₂歧管35。此外，排放器件18包括连接至用于CO的第二转换器出口9的CO歧管37。H₂歧管35借助于多个H₂连接器管道39而连接至转换器腔室10中的每一个。CO歧管37借助于多个CO连接器管道41而连接至转换器腔室10中的每一个。H₂气体阀43设置于H₂连接器管道39中，且CO气体阀45设置于CO连接器管道41中。

借助于排放器件18，转换器腔室10中的每一个可以交替方式连接至第一转换器出口7及第二转换器出口9。特定言之，通过分别打开或关闭各别H₂气体阀43中的一或多个，任何转换器腔室10可连接至H₂歧管35(通向转换器出口7)或与其断开。以相同方式，可通过分别打开或关闭相关联CO气体阀45中的一或多个而将任何转换器腔室10连接至CO歧管37(通向转换器出口9)或与其断开。请注意，视各别供应状态而定，多个转换器腔室10可同时连接至各别转换器出口7及转换器出口9。如上文所提及，C转换器1的转换器腔室10的数目不限于特定数目，且所示出的配置及数目仅为实例。

在操作期间，转换器腔室10通常保持在摄氏几百度的高温下、较佳保持在高于850℃的温度下。所要温度视在转换器腔室10内发生的转换反应而定，且当将C及CO₂转换成CO(来自转换器气体入口5的第二气体为含CO₂的气体)时，温度较佳高于850℃。因此，转换器腔室10是由诸如陶瓷和/或金属的耐热材料制成。此外，位于转换器腔室10内的过滤器13是由耐热材料制成。过滤器13可(例如)为网状过滤器(meshfilter)或陶瓷过滤器。转换器腔室10也可包括充当过滤器13的多孔陶瓷基底(porousceramicbase)。因此，过滤器13可与转换器腔室10的外壳分离或可与所述外壳整合。

图2a至图2d示出转换器腔室10的不同组态及配置。转换器腔室10大体上为管状的。管的不同横截面是可能的，诸如(但不限于)矩形(图2a)、三角形(图2b)、圆柱形(图2c)及六边形(图2d)。管状转换器腔室10较佳以紧密间距并排地配置，以使得达成自一个转换器腔室10至邻近转换器腔室10的良好传热。详言之，转换器腔室是以管束的形式配置。转换器腔室10可被连续地供应雾剂，直至各别过滤器13的所要最大粒子填充程度。

在图2a至图2d的所有实施例中，围绕转换器腔室10设置可选的壳49。壳49可(例如)由金属薄片制成且实际上不透气。间隙47形成于壳49与转换器腔室10a至转换器腔室10d之间。壳49可具有至少一个气体入口及至少一个气体出口(附图中未示出)，以使得流体(详言之，含CO₂的气体、液态H₂O或H₂O蒸汽)可在操作期间通过间隙47。若流体在操作期间被引导通过间隙47，则流体将吸收自转换器腔室10辐射的热。较佳地，流体为在供应至各别转换器腔室10之前，在通过间隙47的同时经预热的第二气体或其前驱体。

在图2a所示的配置中，C转换器1包括具有矩形横截面的两个转换器腔室10a、转换器腔室10b。矩形转换器腔室10a、转换器腔室10b在一侧毗邻，且因此提供相互传热。若在C转换器1的操作期间，左转换器腔室10a被供应用于过滤步骤的热雾剂，同时右转换器腔室被供应以用于转换(再生)步骤的第二气体，则发生至右转换器腔室10b的传热。在切换改向器件16、改向器件17之后，右转换器腔室10b被供应以热雾剂，且左转换器腔室被供应以第二气体。现在，发生自右转换器腔室10b至左转换器腔室10a的传热。在上文的实例及以下实例的至少一些中，假设雾剂具有高于转换温度的温度且用作为用于操作C转换器的主要热源。若雾剂是紧邻在将其供应至各别转换器腔室之前借助于等离子体或另一热能源来解离碳氢化合物的产物，则可(例如)为所述情况。此过程可(例如)在克瓦纳反应器中执行。然而，应注意，可使用其他热源。

图2b示出包括四个转换器腔室10a至转换器腔室10d的C转换器1的另一实施例，所述四个转换器腔室是管状的且以管束形式以并排装配平行地配置。此处，所述腔室具有三角形横截面。也在此情况下，在操作期间发生至邻近转换器腔室的传热。作为实例，若第一转换器腔室10a(在图2b中在左侧)被供应以热雾剂，则自转换器腔室10a至邻近转换器腔室10c及转换器腔室10d的传热会发生。当达到转换器腔室10a的所要最大粒子填充程度且切换雾剂改向器件16时，相对侧(图2b中的右侧)上的第二转换器腔室10b被供应以热雾剂，且发生至邻近转换器腔室10c及转换器腔室10d的传热。在雾剂改向器件16的另一切换操作之后，第三转换器腔室10c被供应以热雾剂，且将发生至邻近转换器腔室10a及转换器腔室10b的传热。最后，若第四转换器腔室10d被供应以热雾剂，则将发生至邻近定位的转换器腔室10a及转换器腔室10b的传热。

图2c示出C转换器1的转换器腔室10a至转换器腔室10d的另一配置，其中转换器腔室10a至转换器腔室10d具有圆柱形管状形状且以管束形式以并排装配平行地配置。间隙47形成于圆柱形转换器腔室10a至转换器腔室10d之间。流体可被引导通过转换器腔室10之间的间隙47及转换器腔室10与壳49之间的间隙47。流体可吸收由转换器腔室10发出的热。在图2c中，雾剂至转换器腔室10a至转换器腔室10d中的供应是以逆时针方向切换，即自第一转换器腔室10a(左上侧)至第二转换器腔室10b(左下侧)至第三转换器腔室10c(右下侧)且至第四转换器腔室10d(右上侧)。随后可以顺时针方向或以逆时针方向填充转换器腔室10a至10d，直至所述腔室经填充至所要最大粒子填充程度，即填充步骤可以10a、10b、10c及10d的序列发生，示出于图2c中。在每一情况下，填充步骤之后是在每一转换器腔室中的各别转换步骤。转换步骤中所使用的第二气体可在供应至各别转换器腔室之前通过间隙47而经预热。当然，其他序列或操作是。

在图2a至图2c中，转换器腔室10a至转换器腔室10d(和/或其用于雾剂的转换器腔室入口11a至转换器腔室入口11d)位于各别圆圈27上。此圆圈27对应于图3c及图3d所示的圆圈27，且明显地，图3c及图3d所示的雾剂切换器件16可用于在转换器腔室10a至转换器腔室10d之间切换雾剂的供应。

图2d示出C转换器1的另一实施例，所述C转换器包括各自包括六边形横截面的八个管状转换器腔室10a至转换器腔室10h。再次，转换器腔室10a至转换器腔室10h是以并排装配平行地配置，以使得达成自一个转换器腔室10至邻近转换器腔室10的传热。转换器腔室10a至转换器腔室10h的配置也由壳49围绕，类似于上文所描述的配置。间隙47形成于壳49与转换器腔室10a至转换器腔室10h之间。尽管转换器腔室10是以所述转换器腔室毗邻的方式示出于图2d中，但应注意，额外间隙47可形成于转换器腔室10之间，诸如转换器腔室10b、转换器腔室10d及转换器腔室10f之间。转换器腔室10a至转换器腔室10h也可被连续地供应以雾剂，直至达到最大粒子填充程度。作为实例，根据图3a及图3b所示的原理工作的雾剂改向器件16可适合于向如图2d所示的转换器腔室10a至转换器腔室10h的配置进行供应。雾剂改向器件16可在操作期间加以控制，以使得至少一转换器腔室10始终被供应以热雾剂，所述至少一转换器腔室的位置靠近相对较冷的转换器腔室10。相对较冷的转换器腔室10可为当前正在再生或在某一时间之前已供应以雾剂的转换器腔室10。因此，热雾剂的热能可得到良好利用。用于对图2d所示的转换器腔室进行供应的一个例示性顺序图案可为10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h。也在图2d的实施例中，第二气体(含CO₂的气体、H₂O蒸汽)可被引导通过间隙47，以使得第二气体可在其被引导至各别转换器腔室10a至转换器腔室10h中之前经预热。

图6a示出一个转换器腔室10的转换器腔室入口11、转换器腔室入口12及转换器腔室出口14、转换器腔室出口15的配置。可经由第一转换器腔室入口11自雾剂转换器入口3供应雾剂。借助于挡板(封闭元件)22，可准许或阻断雾剂的供应。第二气体(含CO₂的气体、H₂O蒸汽)可经由第二转换器腔室入口12供应至转换器腔室10中。可(例如)借助于气体入口阀33来控制第二气体的供应。转换器腔室10还包括在雾剂的流动方向中位于过滤器13的下游的第一转换器腔室出口14。第一转换器腔室出口14在供应雾剂时始终打开且在供应第二气体时关闭。当将雾剂供应至第一转换器腔室入口11中时，过滤器13自雾剂捕获含碳粒子。含于雾剂中的H₂气体通过过滤器13且经由第一转换器腔室出口14排放。可借助于H₂气体阀43来打开或关闭第一转换器腔室出口14。此类似于先前实施例。

然而，在图6a的实施例中，第二转换器腔室入口12及第一转换器腔室出口14彼此靠近或可迭合(congruent)。所述第二转换器腔室入口及所述第一转换器腔室出口配置在相对于过滤器的同一侧上，此不同于所述入口及所述出口配置在过滤器13的相对两侧上的先前实例。转换器腔室10还包括在雾剂的流动方向中位于过滤器13的上游的第二转换器腔室出口15。换言之，第二转换器腔室出口15连接至在转换器腔室入口11与过滤器13之间延伸的转换器腔室10的内部空间。详言之，第二转换器腔室出口相对于第二转换器腔室入口12配置于过滤器的相对侧上。第二转换器腔室出口15可经由挡板22或经由CO气体阀45(图6a中未示出)来打开或关闭。第二转换器腔室出口15受控制以在经由第一转换器腔室入口11供应雾剂时关闭，且在经由第二转换器腔室入口12供应第二气体时打开。

定位第二转换器腔室入口12以使得藉此供应的气体可以与雾剂的流动方向相反的流动方向通过过滤器13。当供应雾剂时，通过在过滤器中捕获的含碳粒子形成过滤器滤泥(filtercake)。当供应第二气体时，可通过使第二气体以与雾剂的流动方向相反的流动方向通过过滤器而使所述过滤器滤泥自过滤器13脱离。此反向流动可导致粒子的经改良脱离，且因此所述粒子与第二气体的良好反应性将得到保证。各别转换器腔室因此可较快地再生。

视含碳粒子的大小而定，包括第二气体及含碳粒子的次级雾剂可自转换器腔室出口15离开。换言之，在粒子经由第二转换器腔室出口15离开之前，不完全的脱离粒子的转换是可能的。然而，预期此等粒子可仅在连接至第二转换器腔室出口15的各别管道(未示出)中在短距离上存在。然而，包含第二气体及含碳粒子的此次级雾剂将可能在此管道中完全转换成CO。视第二气体的类型而定，所述次级雾剂将包括CO₂、含碳粒子及CO(若第二气体含有CO₂)，或H₂O蒸汽、含碳粒子、H₂及CO(若供应H₂O蒸汽以作为第二气体)。

图6b示出具有两个转换器腔室入口11及12以及两个转换器腔室出口14及15的转换器腔室10的类似配置。在图6b的实施例中，不同于图6a，第二转换器腔室入口12与第一转换器腔室出口14并不重合。在其他方面，图6b的实施例的结构类似于图6a的实施例。详言之，雾剂转换器入口11及第二转换器腔室出口15配置于过滤器13的一侧上，且第二转换器腔室入口12及第二转换器腔室出口14配置于过滤器13的另一侧上。此外，各别挡板或改向元件的移动受控制，以使得始终仅有入口11、12中的一个及各别出口14、15中的一个同时打开。当雾剂转换器腔室入口11打开时，第一转换器腔室出口14打开，同时第二转换器腔室入口12及第二转换器腔室出口15被阻断。类似地，当第二转换器腔室入口12打开时，第二转换器腔室出口15打开且雾剂转换器腔室入口11及第一转换器腔室出口14被阻断。此确保流经转换器腔室10的任何媒体通过过滤器13。在达到转换器腔室10的所要最大粒子填充程度时，即在结束雾剂至转换器腔室10中的供应之后，第二气体将以与雾剂的流动方向相反的方向吹过过滤器13，藉此将捕获的含碳粒子自过滤器13释放。再次，由含碳粒子及第二气体组成的雾剂可在转换器腔室10外在短流动距离上存在。然而，也在此情况下，变成CO的完全转换将在转换器腔室出口15的下游发生。

将参看图1针对经由转换器气体入口5供应含CO₂的气体以作为第二气体的情况来描述C转换器1的操作。

首先，经由雾剂转换器入口3及雾剂改向器件16为第一转换器腔室10a供应包括含碳粒子(C粒子)及氢气H₂的雾剂。雾剂是通过以热能或等离子体操作的碳氢化合物转换器(较佳为克瓦纳反应器)产生。在所描述实例中，来自碳氢化合物转换器的雾剂具有(例如)1200℃至1800℃的高温，这是因为所述碳氢化合物转换器是以高温等离子体操作的类型。在雾剂是自雾剂储存容器递送或碳氢化合物转换器是以低热能或以低温等离子体操作的其他实例中，雾剂可具有850℃以下(但通常至少300℃)的温度。若雾剂是在少于850℃的温度下引导至C转换器1中，则雾剂在供应至转换器腔室10中之前将被加热至850℃以上的温度，或将在转换器腔室10中被加热。可提供合适加热器以用于加热通向转换器腔室10的管道系统或用于加热转换器腔室10或至少转换器腔室的零件。在以下描述中，如上文所指示，认为雾剂来自高温碳氢化合物转换器。

由热含碳粒子(C粒子)及热H₂气体组成的雾剂流至第一转换器腔室10a中且加热所述转换器腔室。热含碳粒子是由第一转换器腔室10a的过滤器13a捕获。将雾剂供应至第一转换器腔室10a中愈久，愈多含碳粒子将沉积在过滤器13a中，直至达到所要最大粒子填充程度。第一转换器腔室出口14打开，且自由地通过过滤器13的H₂将经由排放器件18引导至用于H₂的第一转换器出口7。

所要最大粒子填充程度可(例如)基于转换器腔室10中的压力差、基于转换器腔室10的重量增加或借助于另一度量来判定。粒子填充程度可(例如)借助于辨识填充高度(fillingheight)的光学感测器、借助于超音波感测器或借助于类似已知感测器来判定。或者，可通过使用感测被引导通过转换器腔室10的高频信号的变化的高频感测器来判定粒子填充程度，其中高频信号的特性视转换器腔室10的粒子填充程度而改变。所要最大粒子填充程度也可基于转换器腔室10的填充与再生之间的切换的预定循环时间来定义。

当已达到第一转换器腔室10a的所要最大填充程度或预定填充程度时，雾剂改向器件16切换且为第二转换器腔室10b供应雾剂。归因于热雾剂的供应，第二转换器腔室10b将以相同方式经加热，且第二转换器腔室10b的过滤器13b将随时间累积含碳粒子，直至所要最大粒子填充程度。

在将雾剂供应切换至第二转换器腔室10b之后，将第二气体(即含CO₂的气体)供应至先前经填充的第一转换器腔室10a中以用于再生。含CO₂的气体是自转换器气体入口5及经由气体改向器件17(例如经由图5、图6a及图6b中所示的气体入口阀33)供应。含CO₂的气体可被供应至过滤器13a的一侧，如图6a及图6b中所示，以使得含CO₂的气体以与雾剂通过过滤器13a的流动方向相反的方向流动。此反向流动可增强先前捕获于过滤器13a中的含碳粒子的脱离。然而，也可能的是，以与雾剂相同的方向供应第二气体且使第二气体以与雾剂相同的方向通过过滤器13。此气体流动还可导致粒子的脱离。脱离的粒子提供大反应表面，从而提供含碳粒子与含CO₂的气体的快速且完全的反应。若需要，可将供应的含CO₂的气体预热，且气体在供应至转换器腔室10a中时具有300℃至1000℃、较佳约600℃至900℃的温度。转换器腔室10a在通过含CO₂的气体的再生期间具有850℃以上的温度。在不利用催化剂的情况下，根据反应式C+CO₂→2CO，含碳粒子(C粒子)与CO₂一起转换成一氧化碳CO。

产生于转换器腔室10a中的一氧化碳CO将自转换器腔室10a排放且经由排放器件18引导至用于一氧化碳CO的第二转换器出口9。排放可(例如)经由上文所提及的连接器管道41及歧管37(参见图5)发生。

含CO₂的气体被供应至待再生的对应转换器腔室10中，直至所述转换器腔室达到所要最小粒子填充程度。所要最小粒子填充程度可为0％，然而不必为0％，这是因为在操作期间将C粒子完全转换成CO并非始终经济上可行的。所要最小粒子填充程度可基于转换器腔室10的填充及再生之间的切换的预定循环时间来判定。或者，所要最小粒子填充程度可基于感测器输出(例如，基于压力降、基于重量减少等)来判定。可借助于上文所提及的相同感测器及器件来获得所要最大及最小粒子填充程度的度量。

此外，供应雾剂(过滤或填充)及供应第二气体(再生)至转换器腔室10中可基于另一转换器腔室10已达到所要最小或最大粒子填充程度的事实来切换。作为实例，若当前被供应以含CO₂的气体的转换器腔室10中的一个已再生至所要最小粒子填充程度，则雾剂的供应可能在另一当前被供应的转换器腔室10已达到其所要最大粒子填充程度之前已切换至经再生的转换器腔室10。若当前被供应的转换器腔室经填充至所要最大粒子填充程度且不可再填充，则可将雾剂的供应切换至下一转换器腔室。

在所有实施例中，选择转换器腔室10的量及大小，以使得C转换器1可被连续地供应以雾剂。基于转换器腔室10的填充程度及每个时间周期的雾剂的供应体积来进行用于顺序地为转换器腔室10中的一或多个供应雾剂的切换操作。如上文所提及，也可同时为多个转换器腔室10供应雾剂。多个转换器腔室10也可同时地被供应以含CO₂的气体，且因此可同时再生。作为实例，两个转换器腔室10(例如图2b或图2c中的10a及10b)可同时地被供应以雾剂，而通过供应含CO₂的气体，两个其他转换器腔室10(例如图2b或图2c中的10c及10d)被再生。

填充转换器腔室10直至达到最大粒子填充程度所花的时间不必对应于通过馈送含CO₂的气体来再生填充至最大值的转换器腔室所花的时间。作为实例，将描述一情形，其中通过馈送含CO₂的气体的转换器腔室10的再生耗费的时间是填充转换器腔室10直至最大粒子填充程度所耗费的时间的两倍。在此情形中，C转换器1具有(例如)三个转换器腔室10a、转换器腔室10b、转换器腔室10c。假设第一转换器腔室10a刚刚填充有雾剂且含CO₂的气体当前正供应至第一转换器腔室10a中。通过供应含CO₂的气体，第一转换器腔室10a现可在两个时间周期(例如两分钟)中再生。同时，第二转换器腔室10b(在第一时间周期期间)且接着第三转换器腔室10c(在第二时间周期期间)将被供应以雾剂。当两个其他转换器腔室10b及10c已被填充以雾剂且已达到各别所要最大粒子填充程度时，通过供应含CO₂的气体，所述两个其他转换器腔室的各别再生开始。此意味，第二转换器腔室10b的再生在第二时间周期之初开始，且第三转换器腔室10e的再生在第二时间周期之后(第三时间周期之初)开始。由于再生第一转换器腔室10a耗时两个时间周期(例如两分钟)，故另外两个转换器腔室10b及10c可在所述再生时间期间经填充直至所要最大粒子填充程度(即，两个转换器腔室各自具有一个时间周期的填充时间)。由于第一转换器腔室10a在供应含CO₂的气体历时两分钟之后充分再生且因此包括所要最小粒子填充程度，故雾剂改向器件16再次切换至第一转换器腔室10a且开始填充第一转换器腔室。在此时间点，第二转换器腔室10b是半再生的，且第三转换器腔室10c的再生才刚开始。

若同时对若干转换器腔室10进行供应，则上文所描述的操作也起作用。替代上文所描述的三个转换器腔室10(对于是填充时间两倍的再生时间)，还可提供六个转换器腔室10，其中两个转换器腔室10分别被同时填充以雾剂。在此情况下，两个转换器腔室10在供应以雾剂或供应以第二气体之间的每一切换步骤中将作为一对来切换。若同时填充若干转换器腔室10，则此等数目倍增。

再生耗时两倍的上文所描述的实例为任意实例。结构及操作可适应于其他时序，如本领域技术人员将显而易见。作为实例，若再生时间是填充时间的三倍，则可提供四个转换器腔室10，或若再生时间是填充时间的四倍，则可提供五个转换器腔室10。若同时填充或再生两个或两个以上转换器腔室10，则上文所提及的数目加倍或倍增。本领域技术人员将基于在操作期间实际上预期的时间周期来选择转换器腔室的量及容量。虽然转换器腔室的连续操作是最想要的，但填充及再生两者可能是不连续的，即，间歇的。当与连续供应雾剂的碳氢化合物转换器组合使用时，至少填充操作是连续的(即至少一腔室始终得到填充)为有益的。另一方面，再生可能不连续，即可存在无腔室当前被再生的时间周期。虽然CO₂或水/水蒸汽可容易储存或缓冲，但雾剂不能如此容易地储存。

如上文所描述，转换器腔室10经并排配置，以使得所述转换器腔室可通过其废热彼此加热。第二气体(含CO₂的气体、H₂O蒸汽)或另一流体可被引导通过转换器腔室10之间和/或转换器腔室10与壳49之间的间隙47(图2a至图2d及其他图)。在当前实施例中，含CO₂的气体可通过诸如(但不限于)高炉、电厂或燃烧机器的工业装置产生，且具有由所述工业装置产生的200℃以上的温度。当含CO₂的气体被引导通过间隙47时，含CO₂的气体进一步由来自转换器腔室10的废热加热，以使得所述气体在600℃至1000℃之间的温度下引导至转换器腔室10中。

若第二气体为H₂O蒸汽，则C转换器1的结构与上文所描述的相同。不同之处在于，经由转换器气体入口5供应H₂O蒸汽，而非含CO₂的气体。在此情况下，含碳粒子的碳将根据反应式C+H₂O→CO+H₂转换成一氧化碳及氢气。因此，在此情况下，在转换器腔室10中产生气态一氧化碳/氢气混合物，且所述混合物自C转换器出口9离开。

在下文中，描述用于制造一氧化碳CO的装置58。装置58包括C转换器59以及以等离子体或以热能操作的碳氢化合物转换器60，较佳为克瓦纳反应器。在基本实施例中，碳氢化合物转换器60为圆柱形且具有圆形横截面，如图7a所示，所述图示出沿着碳氢化合物转换器60的圆柱轴线所见的横截面。碳氢化合物转换器60具有封闭并保护所述碳氢化合物转换器的外部壳体62。在碳氢化合物转换器60中，含碳氢化合物的流体在曝露于热能或高温等离子体时分解。含碳氢化合物的流体可为气体(诸如天然气)，但也可为液体(诸如石油或含碳氢化合物的其他流体及气体)，或可为含碳氢化合物的雾剂。在碳氢化合物转换器60中，普遍具有高温，高温可经由外部壳体62转移至周围。在高温克瓦纳反应器的情况下，1700℃的温度可存在于所述反应器内部。

C转换器59包括围绕碳氢化合物转换器60的外部壳体62的包壳64。碳氢化合物转换器60的外部壳体62及C转换器59的包壳64形成充当C转换器59的转换器腔室10的环形空间。在图7a中，C转换器59具有圆柱形管状形式，但可替代地具有适应于外部壳体62的形状的另一形式。在C转换器59中，含碳粒子(诸如纯碳或碳黑)分别可在存在作为第二气体的二氧化碳CO₂或含CO₂的气体混合物或H₂O蒸汽的情况下在850℃以上的温度下转换成一氧化碳CO。

由于C转换器59相对于碳氢化合物转换器60的外部壳体62以同心方式配置，故来自碳氢化合物转换器60的废热(其自外部壳体62辐射)将转移至C转换器59。因此，可能不需要额外专用加热器件或根本不需要可具有低功率的加热器件而在850℃以上的所要高温下操作C转换器59。

如图7a所示，C转换器的包壳64视情况被壳49围绕。壳49及包壳64形成环形间隙47。壳49及间隙47具有与先前关于图2a至图2d所描述的相同的功能。诸如水或冷却剂的流体可被引导通过间隙47。借助于壳49及间隙47，待供应至C转换器59中的第二气体(含CO₂的气体、H₂O蒸汽)可经预热，其中所述第二气体在操作期间用于C转换器59内的转换。第二气体将被引导通过间隙47且吸收来自C转换器59的废热，废热是由包壳64放出。或者，可将液体形式的水注入至间隙47中，在间隙中，水在靠近转换器腔室10处的高温下转换成蒸汽且因此形成H₂O蒸汽。

图7b(以沿着碳氢化合物转换器60的圆柱轴线所见的横截面)示出用于产生CO的装置58的另一实施例。用于产生CO的装置58包括具有圆柱形横截面的两个管状C转换器59及两个圆柱形碳氢化合物转换器60。碳氢化合物转换器60被并排地配置，以使得所述碳氢化合物转换器的圆柱形外部壳体62以紧密接近方式定位。C转换器59被定位成与碳氢化合物转换器60的外部壳体62相距小距离，以使得达成自碳氢化合物转换器60至C转换器59的传热。C转换器59位于碳氢化合物转换器50的外部壳体62所形成的用于定位管状C转换器59形成的间隙的位置处(参见图7b)，其中，由于碳氢化合物转换器的圆形形状而形成用于定位管状C转换器59的间隙。两个碳氢化合物转换器60及两个C转换器59的配置由壳49围绕。因此，间隙47形成于碳氢化合物转换器60与C转换器59之间以及碳氢化合物转换器60、C转换器59及壳49之间。正如在图7a的实施例中，流体可被引导通过间隙47，特定言之，第二气体(含CO₂的气体、H₂O蒸汽)及流体可由碳氢化合物转换器60及C转换器59的废热加以预热。

用于产生CO的装置58较佳包括上文所描述的包括多个转换器腔室10的C转换器1。图8a示出类似于图7a中所示的装置的用于产生CO的装置58的实施例，所述装置包括根据上文描述的C转换器1，其中C转换器1包括四个转换器腔室10。图8b示出图7b中所示的用于产生CO的装置58的实施例，所述装置包括根据上文描述的C转换器1，其中C转换器1包括两个转换器腔室10。图8a及图8b中未示出用于供应雾剂及第二气体的改向器件16、17及用于排放过滤及转换(再生)的最终产物的排放器件18。与图7a及图7b相同，图8a及图8b示出沿着碳氢化合物转换器60的圆柱轴线所见的横截面。

在图7a及图8a的实施例中，间隙47及C转换器1、59的配置也可颠倒，即间隙47以径向方式位于C转换器1、C转换器59与碳氢化合物转换器60之间。然而，上文所描述的实施例是较佳的，因为所述实施例允许更经济的操作。

图9示出用于产生CO的装置58的实施例，所述装置包括五个C转换器1、C转换器1′及四个碳氢化合物转换器60(以沿着碳氢化合物转换器60的圆柱轴线的观看方向上的横截面示出)。C转换器1、C转换器1′及碳氢化合物转换器60的配置由壳49围绕。碳氢化合物转换器60中的每一个包括圆柱形外部壳体62。碳氢化合物转换器60经配置以使得圆柱形外部壳体62以紧密接近方式配置。归因于外部壳体62的圆柱形形状，间隙47形成于碳氢化合物转换器60之间及碳氢化合物转换器60与壳49之间。C转换器1、C转换器1′位于间隙47中。C转换器1、C转换器1′是管状的、配置成管束且具有不同横截面，如图9中所示。

C转换器1的第一实施例设置于圆柱形碳氢化合物转换器60之间的间隙的中心。位于中心的C转换器1包括四个转换器腔室10，其中每一转换器腔室是圆柱形的且其中所述转换器腔室被设置为做为管束靠近所述四个碳氢化合物转换器60的对应外部壳体62。

第二式样的C转换器1′分别设置于壳49与两个邻近碳氢化合物转换器60的圆柱形外部壳体62之间的间隙中。所述第二式样的C转换器1′包括具有三角形横截面且作为管束彼此紧邻且靠近外部壳体62配置的两个管状转换器腔室10′。间隙47充当用于流体、特定言之第二气体(含CO₂的气体、H₂O蒸汽)的管道。

如上文所解释，碳氢化合物转换器60在操作期间产生包括氢气H₂及含碳粒子的热雾剂，其中所述雾剂是经由一或多个雾剂改向器件16(图9中未示出)交替地供应至C转换器1、C转换器1′的转换器腔室10、转换器腔室10′。第二气体被引导通过间隙47，其中第二气体由来自碳氢化合物转换器60及转换器腔室10、转换器腔室10′的废热加热。一旦转换器腔室10、转换器腔室10′中的一个即将被再生，热雾剂的供应就停止，且经加热的第二气体将被引导至待再生的转换器腔室10、转换器腔室10′中。在再生期间，含碳粒子的碳(C)与第二气体一起被转换成CO(根据反应式C+CO₂→2CO)或转换成CO/H₂混合物(根据反应式C+H₂O→CO+H₂)。

虽然参看图9以用于产生CO的装置包括五个C转换器1、C转换器1′的方式描述了所述装置，但应注意，图9中所示的腔室的分组是任意的，且所述腔室可以不同方式分组以形成C转换器1、C转换器1′。作为实例，位于中间的四个转换器腔室10可属于第一C转换器1，且具有三角形管横截面的八个外部转换器腔室10′可属于单一第二C转换器1′。

图9中所示的C转换器1、C转换器1′可被供应来自组合的所有碳氢化合物转换器60或来自个别碳氢化合物转换器60的雾剂。此意味，由碳氢化合物转换器60产生的雾剂可首先混合且接着被改向至转换器腔室10、转换器腔室10′，或来自一或多个特定碳氢化合物转换器60的雾剂可被引导至一或多个特定转换器腔室10、转换器腔室10′。在图9中，三个碳氢化合物转换器60可为转换器腔室10′具有三角形横截面的外部C转换器1′提供雾剂，而一个碳氢化合物转换器60可为位于中间的具有圆柱形转换器腔室10的C转换器1提供雾剂。

图10a及图10b示出用于产生CO的装置58的另一实施例。图10a(以沿着碳氢化合物转换器60的圆柱轴线所见的横截面)示出用于产生CO的另一装置58，且图10b示出沿着图10a的线X-X所见的装置58的截面图。图10a及图10b的装置58包括四个碳氢化合物转换器60，及一个C转换器1(具有四个转换器腔室)或四个C转换器59。如其他实例中所描述，装置58包括壳49。壳49及碳氢化合物转换器60及所述C转换器组合地形成用于使流体通过多个间隙47。

碳氢化合物转换器60还具有外部壳体62，有多个流体管道66位于所述外部壳体中。提供流体管道66的入口及出口(未示出)以使流体能够被引导通过流体管道66。流体管道66可以任何所要图案配置于外部壳体62中以便达成废热至流体的良好传热。所述图案可为(例如)笔直的、蛇形的、螺旋形地包围外部壳体62等。若流体为第二气体(CO₂、H₂O蒸汽)，则所述流体由对应碳氢化合物转换器60的废热加以预热。如图10a中所示，每一碳氢化合物转换器60的外部壳体62在邻近C转换器1的区域中没有流体管道66，以便改良自碳氢化合物转换器60至C转换器1的传热。

如图10b中最佳所见，含碳氢化合物的流体(例如天然气、石油、含碳氢化合物的雾剂)在操作期间经由碳氢化合物入口68供应至碳氢化合物转换器60中。在碳氢化合物转换器60中，含碳氢化合物的流体在热能或等离子体的影响下分解成C及H₂。成分C及H₂形成经由雾剂转换器入口3而引导至C转换器1中的雾剂。此外，第二气体首先被引导通过流体管道66且在所述管道中由对应碳氢化合物转换器60的废热来加热。经加热的第二气体经由转换器气体入口5而引导至C转换器1中。在C转换器1内，雾剂及第二气体分别根据如上所述的操作C转换器1的方法来受到过滤并转换。经由C转换器1的过滤器13而与雾剂中的含碳粒子分离的氢气(H₂)被从转换器出口7排放。C转换器中所产生的一氧化碳(CO)(第二气体为含CO₂的气体)或CO/H₂混合物(第二气体为H₂O蒸汽)被从第二转换器出口9排放。

在装置58的所有实施例中，管道及间隙47是以获得良好传热的方式建构。在装置58的所有实施例中，在操作期间选择被引导通过装置的流体的压力、流动速率及其他特性，以使得获得良好传热及良好能量转移。也控制被引导通过装置的流体的压力、流动速率及其他特性以允许实现各别转换器腔室中的良好过滤及再生。详言之，雾剂及第二气体的流动速率及温度经匹配以允许过滤及再生步骤以所要时间间隔完成。如上所述，所要时间间隔可相等，但也可彼此不同。

已参看较佳实施例描述了本发明，其中所描述实施例的个别特征可以无限制地组合和/或交换，只要此等特征相容便可。也可省略所描述实施例的个别特征，只要此等特征并非基本的便可。对本领域技术人员而言，在不脱离本发明的范畴的情况下，众多变化及其他实施例可为可能且明显的。

Claims

1.一种碳转换器(1)，包括：

至少一雾剂转换器入口(3)，用于包括第一气体及含碳粒子的雾剂；

至少一转换器气体入口(5)，用于第二气体；

至少两个转换器出口(7、9)；

至少两个转换器腔室(10)，各自包括至少一过滤器(13)，所述至少一过滤器(13)用以自所述雾剂过滤所述含碳粒子；

至少一改向器件(16、17)，用以交替地将所述至少两个转换器腔室(10)的一小部分

a)与所述至少一雾剂转换器入口(3)连接或

b)与所述至少一转换器气体入口(5)连接；

至少一排放器件(18)，用以交替地将所述至少两个转换器腔室(10)的一小部分与所述转换器出口(7、9)中的至少一个连接。

2.根据权利要求1所述的碳转换器(1)，其中所述雾剂是由碳及氢气组成。

3.根据权利要求1或2所述的碳转换器(1)，其中所述第二气体为含CO₂的废气。

4.根据权利要求1或2所述的碳转换器(1)，其中所述第二气体为水蒸汽。

5.根据前述各权利要求中任一项所述的碳转换器(1)，其中所述过滤器(13)为耐热网状过滤器或陶瓷过滤器。

6.根据前述各权利要求中任一项所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)包括作为所述过滤器(13)的多孔陶瓷基底及陶瓷壳。

7.根据前述各权利要求中任一项所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)并排地配置，以利于自一个所述转换器腔室(10a)至邻近的所述转换器腔室(10b)的传热。

8.根据前述各权利要求中任一项所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)是管状形状、平行地延伸且并排地配置成管束，且其中所述管状形状具有圆柱形、三角形、矩形或六边形横截面。

9.根据权利要求7或8所述的碳转换器(1)，其中间隙(47)形成于所述转换器腔室(10)之间，且其中所述间隙(47)与允许流体通过所述间隙(47)的入口及出口连接。

10.根据前述各权利要求中任一项所述的碳转换器(1)，其中所述改向器件(16、17)包括至少一雾剂改向器件(16)及至少一气体改向器件(17)。

11.根据前述各权利要求中任一项所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)中的每一个包括至少一转换器腔室入口(11、12)，其中所述至少两个转换器腔室(10)的所述转换器腔室入口(11)的至少一小部分位于圆圈(27)上，且其中所述至少一改向器件(16、17)包括可旋转改向元件(23)，所述可旋转改向元件(23)用以将所述雾剂转换器入口与位于所述圆圈(27)上的所述转换器腔室入口(11)中的至少一个连接。

12.根据前述各权利要求中任一项所述的碳转换器(1)，其中所述转换器腔室(10)中的每一个包括至少一转换器腔室出口(14、15)，其中所述排放器件(18)包括阀总成，所述阀总成具有用于每一所述转换器腔室(10)的至少一阀(43、45)，其中所述阀总成用以交替地将所述转换器腔室出口(14、15)中的至少一个与

a)所述第一转换器出口(7)连接或

b)与所述第二转换器出口(9)连接。

13.一种用于产生CO或合成气体的装置(58)，包括：

以等离子体或以热能操作的至少一碳氢化合物转换器，所述碳氢化合物转换器(60)具有外部壳体(62)且用以将含碳氢化合物的流体分解成碳及氢气；以及

至少一碳转换器(1、1′、59)；

其中所述碳转换器(1、1′、59)设置为邻近于所述碳氢化合物转换器(60)的所述外部壳体(62)，以便利于自所述碳氢化合物转换器(60)至所述碳转换器(1、1′、59)的传热。

14.根据权利要求13所述的用于产生CO或合成气体的装置(58)，其中所述至少一碳转换器(1、1′)是如权利要求1至12中任一项所述的类型。

15.根据权利要求13或14所述的用于产生CO或合成气体的装置(58)，包括并排地配置的多个所述碳氢化合物转换器(60)，其中至少一间隙(47)形成于所述碳氢化合物转换器之间，其中所述至少一碳转换器(1、1′、59)的一或多个转换器腔室设置于所述至少一间隙(47)中。

16.根据权利要求13或14所述的用于产生CO或合成气体的装置(58)，其中所述碳转换器(1、1′、59)沿着所述碳氢化合物转换器(60)的周边部分地或完全地围绕所述碳氢化合物转换器。

17.根据权利要求16所述的用于产生CO或合成气体的装置(58)，其中所述碳转换器以同心方式围绕所述碳氢化合物转换器(60)的所述外部壳体(62)。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的用于产生CO或合成气体的装置(58)，其中流体管道(66)设置于所述碳氢化合物转换器(60)的所述外部壳体(62)上或所述外部壳体(62)中。

19.根据权利要求18所述的用于产生CO或合成气体的装置(58)，其中所述碳氢化合物转换器(60)的所述外部壳体(62)在面对邻近的所述碳转换器(1、1′、59)的区域中没有所述流体管道(66)。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的用于产生CO或合成气体的装置(58)，其中所述间隙(47)中的至少一个连接至入口且连接至出口以便使流体通过所述间隙。

21.一种用于操作碳转换器(1)的方法，所述碳转换器(1)包括多个转换器腔室(10)，其中所述转换器腔室中的每一个包括至少一过滤器(13)，所述过滤器(13)用以自包括第一气体及粒子的雾剂过滤粒子，其中所述用于操作碳转换器(1)的方法包括以下步骤：

交替地将包括第一气体及含碳粒子的所述雾剂供应至至少一第一转换器腔室(10a)或至少一第二转换器腔室(10b)中，藉此在所述过滤器(13)中捕获来自所述雾剂的所述粒子，直到在各别的所述转换器腔室(10a或10b)中达到所要粒子填充程度；以及

交替地将第二气体供应至所述至少一第一转换器腔室(10a)或所述至少一第二转换器腔室(10b)中，以便通过将先前捕获的所述含碳粒子转换成一氧化碳来再生对应的所述转换器腔室(10)，其中

a)所述第二气体为CO₂且所述转换是根据反应式C+CO₂→2CO进行；或

b)所述第二气体为H₂O蒸汽且所述转换是根据反应式C+H₂O→CO+H₂进行。

22.根据权利要求21所述的用于操作碳转换器(1)的方法，其中当将所述雾剂供应至各别的所述转换器腔室(10)时，所述第二气体的供应被阻断且所述第一气体经由第一转换器腔室出口排出，且当将所述第二气体供应至各别的所述转换器腔室(10)时，所述雾剂的供应被阻断且所述一氧化碳经由第二转换器腔室出口排出。

23.根据权利要求21或22所述的用于操作碳转换器(1)的方法，其中所述所要粒子填充程度是基于以下各种中的至少一种来判定：供应以所述雾剂的所述转换器腔室(10)中的压力降、供应以所述雾剂的所述转换器腔室(10)的重量增加、通过填充感测器输出、通过供应所述雾剂的时间周期及另一所述转换器腔室的当前粒子填充程度。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的用于操作碳转换器(1)的方法，其中供应所述第二气体，直到达到低于另一粒子填充程度的另一所要粒子填充程度。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的用于操作碳转换器(1)的方法，其中所述碳转换器(1)被连续地供应以所述雾剂。

26.根据权利要求21至25中任一项所述的用于操作碳转换器(1)的方法，其中C在800℃以上的温度下转换成CO，且其中所述至少一第一转换器腔室(10a)至少部分地由以下各种中的至少一种加热：来自邻近的所述至少一第二转换器腔室(10b)的废热、来自以等离子体或以热能操作的碳氢化合物转换器(60)的废热及所述雾剂。

27.根据权利要求21至26中任一项所述的用于操作碳转换器(1)的方法，其中间隙(47)形成于所述转换器腔室(10)之间，且

其中所述用于操作碳转换器(1)的方法包括如下步骤：引导流体通过所述间隙(47)，以使得在所述转换器腔室(10)中的流体与在所述间隙(47)中的所述流体之间实现热交换。

28.根据权利要求21至27中任一项所述的用于操作碳转换器(1)的方法，其中将所述雾剂及所述第二气体自所述过滤器(13)的相对两侧供应至所述转换器腔室(10)，且所述第一转换器腔室出口及所述第二转换器腔室出口配置于所述过滤器(13)的相对两侧上。

29.一种操作如权利要求13至21中任一项所述的用于产生CO或合成气体的装置的方法，其中流体被引导通过所述碳转换器(1、1′、59)和/或所述碳转换器(1)的转换器腔室(10)和/或所述碳氢化合物转换器(60)的所述外部壳体(62)之间的间隙(47)，以使得在所述转换器腔室(10)中和/或在所述外部壳体(62)中的流体与所述间隙(47)中的所述流体之间实现热交换。