CN1903998A - 气化器注射器 - Google Patents

Abstract

一种气化器注射组件，包括两级泥流分离器和在它上面整合了冷却系统的注射器面板。所述两级泥流分离器包括主腔室，在它里面提供主泥流。主腔室包括多个第一级分离器，该分离器将主泥流分离成多个二级泥流，这些泥流流入从主腔室上延伸的多个二级腔室，每一个二级腔室包括多个第二级泥流分离器，这些分离器将每一个二级泥流分离成多个三级泥流，这些泥流流入从二级腔室上延伸的多个泥流注射管。三级泥流是通过泥流注射管以高压泥流形式注入气化室的。反应剂在高压下以环形形状的喷雾形式通过整合在注射器面板上的多个环状冲击孔冲击在每一个高压泥流上。整合在注射器面板上的冷却剂系统将注射器面板保持在足以明显减弱或防止通过所引起的气化反应产生的高温和/或摩擦物质损坏注射器面板的温度下。

Description

气化器注射器

对相关申请的交叉引用

本申请总体上涉及美国专利申请号2004/0071618的主题，该申请的名称是用于连续输送并且将固体材料压缩成高压系统的方法和装置，申请日为2003年3月15日，该申请被转让给波音公司，并且将该申请收作本申请的参考。本发明的主题还与美国专利申请流水号10/677817相关，它的名称是气体发生器的再生冷却合成，申请日为2003年10月2日，目前已经授权，该申请的内容同样被收作本文参考。另外，本发明的主题涉及美国专利申请流水号11/081,144，标题是紧凑型高效气化器，申请日为2005年3月16日。最后，本发明的主题涉及标题为高压干燥煤泥挤压泵的美国专利，律师档案号为7784-000798，与本发明同时申请，它的内容同样被收作本申请的参考。

技术领域

本申请总体上涉及诸如煤或石油焦的含碳材料的气化。更具体地讲，本申请涉及用于获得所述含碳材料气化的高速效率的注射装置和方法。

背景技术

电力和电力系统正变得越来越普遍，并且越来越需要发现能源。例如，各种系统可以将各种石化化合物，例如含碳材料，如煤炭和石油焦转化成电能。另外，所述石化化合物被用于生产各种其他材料，如可用于驱动蒸汽驱动的汽轮机的蒸汽。

将诸如煤炭和石油焦的含碳材料气化成合成气体(合成气)，例如氢和一氧化碳的混合物，是在石化和气体动力汽轮机行业众所周知的工业方法。在过去二十年中，夹带流体煤炭气化器业已成为合成气生产的先进方法。不过，这种夹带流体气化器不能利用快速混合注射器技术。由于不能使用这种技术，导致气化器体积和气化器资金成本比需要的更高。预计快速混合注射器技术能将所述夹带流体气化器体积降低大约一个数量级，即降低10％。通过显著减少气化器体积实现这种煤炭气化器总成本的降低是非常需要的。

从1975年开始，Rocketdyne业已设计并且试验了多种用于煤炭气化的快速混合注射器。大部分的设计和试验项目是在美国能源合同部门的指导下，在1975年到1985年之间进行的。在这些DOE项目中使用的主要工作注射器是多部件五个一组的。每一个五个一组的(4-on-1)部件使用四个高速气流，它们喷射在中央煤泥流上。所述四个气流孔彼此间隔90度设置在环绕中央煤泥流的圆周上。气体射流和中央煤泥流之间的喷射角通常为30度。每一个五个一组的部件的大小适合流动大约4吨/小时(即100吨/天)的干煤炭，以便以3600吨/天的能力工作商业气化器可以使用大约36个五个一组的部件。

一般，已知的用于煤炭气化的快速混合注射器将氧气和氧气与气流的混合物喷射在泥流上，它是有效的，但是会很快减弱，这是因为出现的高煤炭/氧气燃烧温度非常接近朝向下面的局部氧化环境条件的注射器。在很多场合下，所述燃烧温度可能超过5000。另外，这种已知的快速混合注射器在煤泥流中容易堵塞。

发明内容

根据本发明的优选实施方案，提供了具有气化室和注射组件的气化器，它包括两级泥流分离器和注射器面板，在它上面整合了冷却系统。所述注射器组件被用于将高压泥流注入气化室，并且在气化室中用高压泥流冲击高压反应剂，以便用高压泥流冲击高压反应剂，以便产生气化反应，该反应能将所述泥流转化成合成气。

所述两级泥流分离器包括主腔体，将主要泥流提供到它里面。主腔体包括多个第一级流体分离器，它们将主泥流分成多个二级泥流，这些泥流流入多个二级腔体，这些腔体是从位于第一级流体分离器远端的主腔体上延伸的。每一个二级腔体包括多个二级流体分离器，它们将每一个二级泥流分离成多个三级泥流，这些泥流流入从二级腔体的位于第二级流体分离器远端上延伸的多个流体注射管。所述三级流体作为高压泥流通过泥流注射管注入气化室。反应剂通过整合在注射器面板上的多个环形冲击孔以高压喷射在每一个高压泥流上。每一个环形冲击孔环绕一个相应的泥流注射管，它延伸通过注射器面板。具体地讲，每一个环形冲击孔产生高压环形喷射，它能从360度方向环形冲击相应的泥流。就是说，所述泥流具有完整的360度的反应剂喷射在它上面。

所导致的气化反应在注射器面板上或在靠近它的地方产生了极高温度和摩擦力的物质，例如矿渣。不过整合在注射器面板上的冷却系统能够将注射器面板保持在足以显著减弱或防止高温和/或摩擦性物质对注射器面板的损害的温度下。

本发明的特征，功能和优点可以通过本发明的各种实施方案分别实现，或者可以在其他实施方案中组合实现。

附图说明

通过详细说明和附图可以全面理解本发明，其中：

图1是根据本发明优选实施方案的包括注射器组件和气化室的气化系统的等轴示意图；

图2是用在图1所示注射器组件上的两级泥流分离器的剖视图；

图3是图1所示注射器组件的剖视图，表示用于所述注射器组件的注射器面板的冷却系统的一种实施方案；

图4是图3所示注射器面板的一部分等轴示意图；

图5是图1所示注射器组件的剖视图，表示用于注射器面板冷却系统的另一种实施方案。

图6是图5所示注射器面板一部分的反应剂一侧的等轴示意图；

图7是图5所示注射器面板一部分的气化器一侧的等轴示意图；和

图8是表示利用图1所示气化系统气化含碳材料的方法的流程图。

在几个附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

以下优选实施方案仅仅是说明性质的，并且并非要以任何方式限定本发明，它的应用或用途。另外，正如下文所披露的，由所述优选实施方案所提供的优点，是说明性质的，并非所有优选实施方案都能提供相同的优点或相同程度的优点。

图1表示气化器系统10，它包括结合在气化器18上的注射器组件14。注射器组件14适合将高压泥流注入气化室18，并且使高压反应剂冲击在高压泥流上，以便在气化室18内发生气化反应，该反应能将泥流转化成合成气。注射器组件14使诸如煤炭或石油焦的含碳材料与泥流混合，如氮气，二氧化碳或合成气，例如氮气和一氧化碳的混合物，以便形成所述泥流。然后注射器组件14将所述泥流以高压注入气化室18，并且大体上同时将其他反应剂，如氧气和蒸汽注入气化室18。具体地讲，注射器组件14使其他反应剂冲击在所述泥流上，导致气化反应，该反应能产生高能含量的合成气，例如氢气和一氧化碳。

正如本文所披露的，注射器组件14和气化室18可以分别是完整的气化系统的子系统，能够用诸如煤炭或石油焦的含碳材料生产合成气。例如，注射器组件14和气化室18可以是子系统，即是在待批的专利申请流水号11/081,144中所披露的紧凑型高效一级气化器系统的部件，该申请的标题为紧凑型高效气化器，申请日为2005年3月16日，转让给了波音公司，该申请被收作本文参考。

注射器组件14包括两级泥流分离器22，和多个泥流注射管26，这些注射管是从两级泥流分离器22上延伸出来的，并且通过注射器面板30。在典型实施方案中，注射器组件14包括36个泥流注射管26。泥流注射管26输送来自注射组件14的高压泥流，并且将泥流注入气化室18。更具体地讲，泥流注射管26是大体上空心的管，它的两端是开放的，以便泥流能够有效地并且不受妨碍地流动。就是说，在泥流通过泥流注射管26时不进行计量。另外，泥流通过泥流注射管26的流动是稠相泥流流动。注射器面板30包括用于冷却面板30的冷却系统，以便面板30能够承受由气化反应产生的高温和摩擦。注射器组件14还包括多个整合在注射器面板30上的环状冲击孔34。环状冲击孔34在图4和5中可以更清楚地看出。每一个环状冲击孔34环绕一个相应的泥流注射管26，并且它适合使反应剂冲击在由相应的泥流注射管26注入的泥流上，以便产生气化反应。

参见图2，两级泥流分离器22包括主腔室38，它包括多个一级流体分离器42，和多个二级腔室46，它是从主腔室38的位于第一级流体分离器42的远端处延伸的。第一级流体分离器42分离泥流的主流并且将它导入多个二级流体，它们流入二级腔室46。由于所述泥流是稠相泥流，重要的是泥流的定向速度不会发生突然改变。泥流定向速度的突然改变会导致注射器组件14中的流体通道的封闭或堵塞。

具体地讲，正如本文所披露的，对第一级流体分离器42(和第二级流体分离器50，在下文披露)进行适当的成型，并且确定流体注射管26的大小是重要的，这是因为气体/固体或液体/固体泥流的Bingham塑性性质。含碳泥流不是流动流体，更适合将它们划分为Bingham塑料。含碳泥流不具有黏性，相反它们的特征是产生应力，和刚性系数。因此任何时间，当在两级流体分离器22的内壁上产生的剪切应力都小于所述流体产生的应力时，所述流体会堵塞所述两级流体分离器22。这一问题会因为减弱由泥流中的摩擦性固体颗粒对管壁的腐蚀这一事实而变得更为复杂。必须保持泥流的速度低于预定的速度，例如，低于大约50英尺/秒，这又会产生等于或接近塑料屈服应力的低的壁剪切应力。

因此，在分离泥流并且将其导入二级流体时，将第一级流体分离器42设计成使得泥流的定向速度的变化不会超过大约10度。因此，每一个第一级流体分离器42与主腔室的中线C1形成角度α，该角度为大约5度-20度。另外，第一级流体分离器42在点48结合，以便所述流体通道不包括任何圆形或平端体，所述泥流颗粒可能冲击在它上面，并且导致注射器组件14中的流体通道的堵塞，例如，在二级腔室46中。因此，在泥流分离时，在流体通道上没有急剧的收缩或扩张。

另外，泥流注射管26的大小适合保持泥流注射管26内的需要的泥流流动速度，例如大约30英尺/秒。为了确保泥流和从环状冲击孔中流出的反应剂流之间的良好混合，泥流注射管26具有合适的预定内径，例如大于大约0.500英寸。不过，由于泥流堵塞与泥流注射管26的内径相关，必须保持高于最小预定直径，例如，高于大约0.200英寸。如果所述泥流利用气体，如二氧化碳，氮气，氢气作为泥流运送介质，所述环状冲击孔34只需要确保喷射在泥流上的反应剂之间的良好混合，因此，泥流注射管26可以具有较大的内径，例如，大约0.500英寸。不过，如果将水用作泥流运送介质，环状冲击孔34必须冲击泥流，并且将泥流雾化成小的液滴。因此，泥流注射管26必须具有较小的内径，例如大约0.250英寸或更小。因此，对于进入气化室18的相同的泥流输送速度来说，如果将水用作输送介质的话，注射器组件14将需要比将气体用作运送介质时更大数量的泥流注射管26，和相应的环状冲击孔34。

每一个二级腔室46包括多个第二阶段的流体分离器50，它们能分离二级流体并且将它导入多个三级流体，它能流入泥流注射管26。泥流注射管26从二级腔室46在第二阶段流体分离器50的远端延伸，并且以高压将泥流注入气化室18。与第一级流体分离器42类似，重要的是，在第二阶段流体分离器50处没有泥流的定向速度的突然改变。因此，将第二阶段流体分离器50设计成当泥流被分离并且被导入三级流体时，使得泥流的定向速度的改变不会超过大约10度。

因此，每一个第二阶段流体分离器50与二级腔室46的中线C2形成角度β，该角度为大约5度-20度。另外，第二阶段流体分离器50在点52结合，以便所述流体通道不包括任何圆形或平端体，流体颗粒可能影响并且导致它们与注射组件14中的流体通道桥接，例如，在二级腔室46中。

在一种典型实施方案中，第一级流体分离器42将主泥流分成六个二级泥流，并且将这六个二级泥流导入六个二级腔室46，所述腔室是从主腔室38上延伸而来的。类似地，每一个第二阶段流体分离器50将相应的二级泥流分成六个三级泥流，并且将相应的六个三级泥流导入六个相应的泥流注射管26，所述注射管是从相应的二级腔室46上延伸而来的，因此，在该典型实施方案中，注射器组件14是36∶1的泥流分离器，因此，主泥流最终分成36个三级泥流，这些泥流被导入36个泥流注射管26。

参见图3和4，在各种实施方案中，注射器面板30是用多孔金属筛网制成的，具有通过它延伸的环状冲击孔34。在这种实施方案中，注射器面板30可以具有任何厚度和结构，适合蒸发冷却注射器面板30，以便注射器面板30能够承受高的气体温度，例如接近5000和更高的温度，并且承受由气化反应产生的摩擦。例如，注射器面板30的厚度可以为大约3/8-3/4英寸，并且是用rigimesh制成的。

最好参见图4，环状冲击孔34包括多个孔34A，它们是从注射器面板30的反应剂一侧延伸而来的，穿过注射器面板30。孔34A在注射器面板30的气化器侧面58显著汇合，以便形成在气化器侧面58中形成环状孔。冲击从泥流注射管26流出的泥流的反应剂是在加压，例如，大约1200psi的压力下输送到注射器组件14的反应剂气管圆顶62中的，通过反应剂输入气管66输送。反应剂气管圆顶62中的压力迫使反应剂通过环状冲击孔34，其中，反应剂冲击在从气化室18内的泥流注射管26中流出的泥流。

冷却系统包括通过多孔金属注射筛网注射器面板30蒸发反应剂。更具体地讲，注射器面板的多孔性使得反应剂可以通过多孔的金属筛网注射器面板30流出，从而冷却注射器面板30。不过，所述多孔性是这样的，流过注射器面板30的流体受到明显的阻碍，或限制，以便在重力作用下只有较少的反应剂进入气化室18，这种较少是相对反应剂流过环状冲击孔34而言的。例如20英尺/秒与500英尺/秒。例如，输送到反应剂气管圆顶62中的大约5％或20％的反应剂通过多孔注射器面板30，而其余的大约80％-95％的反应剂不受妨碍地通过环状冲击孔34。因此，注射器面板30是通过反应剂流过多孔注射器面板30蒸发冷却的，冷却到低到足以防止损坏注射器面板30的温度，例如低于大约1000。由于注射器面板30是蒸发冷却的，就是说，反应剂，例如蒸汽和氧气流过多孔注射器面板30，制造面板30的材料只需要与反应剂兼容就行，而不需要与通过气化反应所产生的所有其他气体兼容。就是说，流过多孔注射器面板30的反应剂防止了在气化反应中产生的辐射性更强和/或摩擦性更大的气体和颗粒与多孔注射器面板30接触。另外，反应剂流过多孔注射器面板30，阻止了在多孔注射器面板30上发生的矿渣腐蚀，因为蒸发流动抑制了气化室18中的所有循环区，否则会使得熔融的矿渣接触多孔注射器面板30。

参见图5，6和7，在各种其他实施方案中，注射器面板30包括反应剂侧板70，气化器侧板74，和它们之间的冷却剂通道78。冷却系统包括冷却剂通道78，冷却剂通过该通道在高压条件下以适当的速度，例如，大约1200psi和50英尺/秒运动，以便冷却气化器侧板74。更具体地讲，通过冷却剂输入气管86将诸如蒸汽或水的冷却剂输送到环状冷却剂通道入口部分82A。冷却剂从环状冷却剂通道入口部分82A通过分布在它们之间的冷却剂输入通道90流到冷却剂通道78。然后，冷却剂流过冷却剂通道78，通过冷却剂输出通道94到达环状冷却剂通道出口部分82B，在这里冷却剂通过冷却剂出口气管(未示出)排出注射器组件14。一般，环状冷却剂通道入口部分82A和环状冷却剂通道出口部分82B构成了总的冷却剂通道82，它被分成两半，以便迫使冷却剂通过输送通道90和94流过冷却剂通道78。

在典型实施方案中，将水用作冷却剂。水是以大约1200psi的压力，大约90-120的温度输送的。所述水冷却剂通过冷却剂通道78，冷却气化器侧板74，并且以250-300的温度离开注射器组件14。

在一种实施方案中，冷却剂通道78，即位于反应剂侧板70和气化器侧板74之间的间隙大约为3/8-1/2英寸厚。气化器侧板74可以用任何金属，合金或能够承受灰尘携带的酸性气体50和在低于大约500℃的温度下摩擦的复合物制成，所述条件是通过气化反应在气化器侧板74上产生的。例如，气化器侧板74可以用过渡金属制成，如铜或铜合金，如由北美Rockwell公司开发的NARloy-Z。另外，气化器侧板74可以具有适合保持低的导热阻力的任何厚度，例如，大约0.025-0.250英寸。

继续参见图5，6和7，注射器组件14还包括多个冲击圆锥部件98，这些部件延伸通过反应剂侧板70，冷却剂通道78和气化器侧板74。冲击圆锥部件98安装在反应剂侧板70和气化器侧板74内，与它们连接并且密封，以便冷却剂流过冷却剂通道78，不会泄露到反应剂气管圆顶62或气化室18中。每一个冲击圆锥部件98安装在相应一个泥流注射管26的末端周围，并且包括一个环状冲击孔34。在典型实施方案中，泥流注射管26包埋在冲击圆锥部件98中，并且用金属孔密封环(未示出)密封。由于泥流注射管26冲击圆锥部件98之间的任何泄露都只会流出其他的反应剂，例如，蒸汽和氧气从反应剂气管圆顶62流过气化室18，没有必要在泥流注射管26和冲击圆锥部件98之间形成完全的密封，例如100％的防泄露。

从图6和7中可以最清楚地看到，环状冲击孔34包括多个孔34B，它们从冲击圆锥部件98的反应剂侧面102上延伸，通过冲击圆锥部件98，并且大体上在冲击圆锥部件98的气化器侧面106汇合，以便在气化器侧面106上形成环状孔。喷射泥流的反应剂从泥流注射管26中流出，并且在加压条件下通过反应剂入口气管66(如图3所示)输送到注射器组件14的反应剂气管圆顶62。反应剂气管圆顶62中的压力迫使反应剂通过环状冲击孔34，其中，反应剂喷射从气化室18内的泥流注射管26中流出的泥流。

图8是流程图200，表示利用根据本发明各种实施方案的气化系统10气化含碳材料的方法。首先，将主要泥流供应到两级泥流分离器22的主腔室38中，正如用202示出的。然后通过第一级流体分离器42将主泥流分成多个二级泥流，这些二级泥流流入二级腔室46，正如用204表示的。每一个二级泥流随后通过第二级流体分离器50分成多个三级泥流，这些泥流流入多个泥流注射管26，正如用206表示的。然后将三级泥流注入气化室18，并且通过由环状冲击孔34注入的环状形状的反应剂喷雾被冲击，正如用208表示的。反应剂冲击在泥流上，导致了气化反应，该反应产生了高能含量合成气体，例如，氢气和一氧化碳，正如用210表示的。最后，对注射器面板30进行冷却，以便面板30能够承受通过气化反应导致的高温和摩擦，所述高温和摩擦是通过使反应剂冲击在三级泥流上产生的，正如用212表示的。

在各种实施方案中，注射器面板30的冷却是通过用多孔金属制造注射器面板30，并且通过多孔的金属面板30蒸发反应剂进行冷却的。在所述实施方案中，环状冲击孔34设置在多孔注射器面板30内，并且迫使反应剂通过每一个环状冲击孔34。

在各种其他实施方案中，注射器面板30包括反应剂侧板70，气化器侧板74和位于它们之间的冷却剂通道78。然后通过让冷却剂穿过冷却剂通道78冷却气化器侧板74对注射器面板30进行冷却。在所述实施方案中，环状冲击孔结合在注射器面板30上，以便每一个冲击圆锥部件98延伸穿过反应剂侧板70，冷却剂通道78和气化器侧板74。每一个圆锥部件98包括一个环状冲击孔34，该孔将环形形状的反应剂喷雾喷射在从相应的泥流注射管26中流出的泥流上。

通过以上说明，本领域技术人员可以理解的是，本发明的广义的介绍能够以多种形式实施。因此，尽管本发明业已结合它的具体实施例进行了说明。本发明的实际范围不应当局限于这些实施例，因为在研究附图，说明书和以下权利要求书之后，其他的改进对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (20)

1.用于气化器的注射器组件，所述注射器组件包括：

两级泥流分离器；

从所述两级泥流分离器上延伸的多个泥流注射管；

注射器面板，具有通过它延伸的泥流注射管，并且包括用于冷却注射面板的冷却系统；

整合在所述注射管面板上的多个环状冲击孔，每一个环状冲击孔环绕相应的泥流注射管。

2.如权利要求1的注射器组件，其中，所述两级泥流分离器包括：

包括多个第一级泥流分离器的主腔室；和

在第一级泥流分离器的远端从主腔室延伸的多个二级腔室，每一个二级腔室包括多个第二级流体分离器，其中，多个泥流注射管从每一个所述二级腔室在第二级泥流分离器的远端延伸。

3.如权利要求1的注射器组件，其中，所述注射器面板包括多孔的金属筛网，它具有穿过它延伸的环状冲击孔，以及包括多孔金属筛网的冷却系统，它通过让反应剂流过多孔金属筛网面板进行蒸发冷却。

4.如权利要求1的注射器组件，其中，所述注射器面板包括反应剂侧板，气化器侧板，和位于反应剂侧板和气化器侧板之间的冷却剂通道，并且冷却系统包括冷却剂通道，冷却剂经过该通道以冷却气化器侧板。

5.如权利要求4的注射器组件，其中，气化器侧板包括过渡金属。

6.如权利要求4的注射器组件，其中，所述注射器组件还包括多个延伸穿过反应剂侧板和气化器侧板的冲击圆锥部件，每一个冲击圆锥部件装在一个泥流注射板的末端。

7.如权利要求6的注射器组件，其中，每一个冲击圆锥部件包括一个环状冲击孔。

8.一种气化器系统，所述气化器包括：

气化室，其中，通过高压反应剂冲击高压干燥的泥流，以便产生气化反应，该反应将干燥的泥流转化成合成气体；和

与气化室连接的注射器组件，用于将高压干燥泥流注入气化室，并且使高压反应剂冲击在高压高燥泥流上，所述注射器组件包括：

两级泥流分离器；

从所述两级泥流分离器上延伸的多个泥流注射管，适合将干燥的泥流注入气化室；

注射器面板，具有通过它延伸的泥流注射管，并且包括用于所述面板的冷却系统，以便所述面板能够承受通过气化反应产生的高压和摩擦；

整合在所述注射管面板上的多个环状冲击孔，每一个环状冲击孔环绕相应的泥流注射管，适合使反应剂冲击在由相应的泥流注射管注入的干燥泥流上，以便产生气化反应。

9.权利要求8的气化器系统，其中，两级泥流分离器包括主腔室，该主腔室包括多个第一级泥流分离器，适合将干燥泥流的主流分离并引导成多个二级泥流，它们流入在第一级泥流分离器的远端从主腔室延伸的多个二级腔室。

10.权利要求9的气化器系统，其中，所述两级泥流分离器的二级腔室包括多个第二级泥流分离器，适合将二级泥流分离并引导成多个三级泥流，它们流入每一个二级腔室在第二级流体分离器远端延伸的泥流注射管。

11.权利要求8的气化器系统，其中，注射器面板包括多孔的金属筛网，它具有通过它延伸的环状冲击孔，并且，所述冷却系统包括多孔的金属筛网注射器面板，该面板通过从它里面流过的反应剂进行蒸发冷却。

12.权利要求8的气化器系统，其中，注射器面板包括反应器侧板，气化器侧板和位于它们之间的冷却剂通道，并且，所述冷却系统包括冷却剂通道，冷却剂通过它流动，以便冷却气化器侧板。

13.权利要求12的气化器系统，其中，所述气化器侧板包括过渡金属。

14.权利要求12的气化器系统，其中，注射器组件还包括多个通过反应剂侧板、冷却剂通道和气化器侧板延伸的多个冲击圆锥部件，每一个冲击圆锥部件装在所述泥流注射管之一的末端。

15.权利要求14的气化器系统，其中，每一个冲击圆锥部件包括一个环状冲击孔。

16.一种气化含碳材料的方法，所述方法包括：

将主泥流输送到注射器组件的两级泥流分离器的主腔室；

将主泥流分离成多个二级泥流，这些泥流流入从主腔室在多个第一级流体分离器的远端处延伸的多个二级腔室中；

将每一个二级泥流分离成多个三级泥流，这些泥流流入从每一个二级腔室在多个第二级流体分离器远端处延伸的多个泥流注射管；

通过泥流注射管将三级泥流注入与注射器组件连接的气化室；

在气化室中通过整合在注射器组件面板上的多个环状冲击孔使反应剂的多个环状形状的喷雾冲击在一个相应的三级泥流上，其中，每一个冲击孔环绕相应的泥流注射管；和

冷却所述面板，以便所述面板能够承受通过气化反应导致的高温和摩擦，所述气化反应是通过使反应剂冲击在三级泥流上产生的。

17.权利要求16的方法，其中，冷却注射器组件面板包括：

生产所述多孔金属面板；和

通过所述多孔金属面板蒸发反应剂。

18.权利要求17的方法，其中，使每一个环形形状的反应剂喷雾冲击包括：

在多孔金属面板上形成环状冲击孔；和

迫使反应剂通过每一个环状冲击孔。

19.权利要求16的方法，其中，冷却所述注射器面板包括：

将所述面板制作成包括反应剂侧板、气化器侧板和位于它们之间的冷却剂通道；和

让冷却剂通过所述冷却剂通道，以便冷却气化器侧板。

20.权利要求19的方法，其中，使每一个环形形状的反应剂喷雾冲击包括：

将多个冲击圆锥部件结合在注射器组件面板上，以便每一个冲击圆锥部件延伸穿过反应剂侧板、冷却通道和气化器侧板，其中，每一个圆锥部件包括一个环状冲击孔；和

迫使反应剂通过每一个环状冲击孔。

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