KR20230088279A - 유체들을 혼합하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

유체들을 혼합하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230088279A
KR20230088279A KR1020220170802A KR20220170802A KR20230088279A KR 20230088279 A KR20230088279 A KR 20230088279A KR 1020220170802 A KR1020220170802 A KR 1020220170802A KR 20220170802 A KR20220170802 A KR 20220170802A KR 20230088279 A KR20230088279 A KR 20230088279A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
stream
mixing chamber
injecting
injection direction
Prior art date
Application number
KR1020220170802A
Other languages
English (en)
Inventor
팀 콜맨
케네쓰 윌리엄 크라츠머
데이빗 아론 르보에
크리스토퍼 에드윈 존 레이드
Original Assignee
이코나 파워 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이코나 파워 인크. filed Critical 이코나 파워 인크.
Publication of KR20230088279A publication Critical patent/KR20230088279A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/005—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B01F23/19—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
    • B01F23/191—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means characterised by the construction of the controlling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/21—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/23—Mixing by intersecting jets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3143—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit characterised by the specific design of the injector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/70—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/221—Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2211—Amount of delivered fluid during a period
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/712—Feed mechanisms for feeding fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
    • B01F35/718051—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings being adjustable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B01J6/008—Pyrolysis reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/025—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electrical or electromechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/501—Mixing combustion ingredients, e.g. gases, for burners or combustion chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0422—Numerical values of angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0427—Numerical distance values, e.g. separation, position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0436—Operational information
    • B01F2215/0472—Numerical temperature values
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/9901—Combustion process using hydrogen, hydrogen peroxide water or brown gas as fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/007—Mixing tubes, air supply regulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/06—Preheating gaseous fuel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

혼합 챔버는 제1 유체로 적재된다. 혼합 챔버 내의 제1 유체의 부피가 일정한 상태에서, 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림은 혼합 챔버 내로 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향을 따라 주입된다. 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 것의 결과로서, 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림이 서로 충돌하고, 그에 따라 혼합 챔버 내에서 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림을 발생시키고, 이 적어도 하나의 추가 스트림은 제1 유체와 혼합되고, 또한 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향과 다른 방향으로 흐른다.

Description

유체들을 혼합하기 위한 방법 및 시스템{METHODS AND SYSTEMS FOR MIXING FLUIDS}
본 개시는 유체들을 혼합하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
공급원료 열분해(feedstock pyrolysis)는 연소열을 사용하여 공급원료 가스를 화학적으로 분해하는 방법이다. 예를 들어, 연소 가스가 점화되어 공급원료 가스와 혼합될 수 있다. 연소 생성물로부터의 열은 공급원료 가스와 혼합되어 공급원료 가스의 분해를 유발할 수 있다. 분해가 보다 효율적으로 이루어지기 위해서는, 연소 생성물이 공급원료 가스와 잘 혼합되는 것이 중요하다.
본 개시의 제1 양태에 따르면, 제1 유체를 제2 유체와 혼합하는 방법이 제공되며, 이 방법은: 혼합 챔버에 제1 유체를 적재하는 단계; 및 혼합 챔버 내의 제1 유체의 부피가 일정한 상태에서: 제2 유체의 제1 스트림을 혼합 챔버 내로 제1 주입 방향을 따라 주입하는 단계; 제2 유체의 제2 스트림을 혼합 챔버 내로, 제1 주입 방향과 교차하는 제2 주입 방향을 따라, 주입하는 단계;를 포함하고, 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 주입한 결과로서, 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림은 서로 충돌하고, 그에 따라, 혼합 챔버 내에서 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림을 발생시키고, 적어도 하나의 추가 스트림은 제1 유체와 혼합되고, 또한 적어도 하나의 추가 스트림은 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향과 다른 방향으로 흐른다.
제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림은 통상적으로 제2 유체를 포함한다. 그러나, 적어도 하나의 추가 스트림은 반드시 제2 유체로 제한되지 않으며, 예를 들어, 제2 유체, 및 적어도 하나의 추가 스트림에 혼입되는 제1 유체의 일부를 모두 포함할 수 있다.
제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림의 흐름 방향은 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향에 수직일 수 있다.
혼합 챔버의 부피는 고정될 수 있다.
제1 주입 방향은 제2 주입 방향과 약 180 °의 각도로 교차할 수 있다.
혼합 챔버는 종축을 한정할 수 있고, 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향은 종축에 수직일 수 있다.
제1 주입 방향은 제2 주입 방향과 약 180 °의 각도로 교차할 수 있다.
제1 주입 방향은 제2 주입 방향과 10°내지 180°의 각도로 교차할 수 있다.
제1 주입 방향은 제2 주입 방향과 약 140°내지 180°의 각도로 교차할 수 있다.
제1 주입 방향은 제2 주입 방향과 약 160°의 각도로 교차할 수 있다.
혼합 챔버 내로 제1 스트림을 주입하는 단계는 제1 유체 주입기로부터 제1 스트림을 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 스트림을 혼합 챔버로 주입하는 단계는 제2 유체 주입기로부터 제2 스트림을 주입하는 단계를 포함한다. 본 방법은: 제1 유체 주입기로부터 제2 유체의 제3 스트림을 제3 주입 방향을 따라 혼합 챔버 내로 주입하는 단계; 및 제2 유체 주입기로부터 제2 유체의 제4 스트림을 혼합 챔버 내로 제3 주입 방향과 교차하는 제4 주입 방향을 따라 주입하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 제1 주입 방향은 제2 주입 방향과 약 180°의 각도로 교차할 수 있다. 제3 주입 방향은 제4 주입 방향과 10°내지 180°의 각도로 교차할 수 있다.
본 방법은: 제1 유체 주입기로부터 제2 유체의 제5 스트림을 혼합 챔버 내로 제5 주입 방향을 따라 주입하는 단계; 및 제2 유체 주입기로부터 제2 유체의 제6 스트림을 혼합 챔버 내로 제5 주입 방향과 교차하는 제6 주입 방향을 따라 주입하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 제5 주입 방향은 제6 주입 방향과 10°내지 180°의 각도로 교차할 수 있다.
제1 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 단계는 제1 유체 주입기로부터 제1 스트림을 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 단계는 제2 유체 주입기로부터 제2 스트림을 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 제3 유체 주입기로부터 제2 유체의 제3 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제3 유체 주입기는 제1 유체 주입기에 인접하고, 혼합 챔버 직경의 약 2배 내지 20배의 거리만큼 제1 유체 주입기로부터 이격될 수 있다.
거리는 혼합 챔버 직경의 약 10배일 수 있다.
본 방법은: 제2 유체의 제3 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 단계; 및 제2 유체의 제3 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 제2 유체의 제3 스트림 및 제4 스트림을 혼합 챔버 내로 주입한 것의 결과로서, 제2 유체의 제3 스트림 및 제4 스트림은 서로 충돌하고, 그에 따라, 혼합 챔버 내에서 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림을 발생시키고: 적어도 하나의 추가 스트림은 제1 유체와 혼합되고, 또한 적어도 하나의 추가 스트림은 제3 주입 방향 및 제4 주입 방향과 다른 방향으로 흐르고; 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림의 충돌에 의해 발생되는 적어도 하나의 추가 스트림과 충돌한다.
제1 유체는 탄화수소를 포함할 수 있다.
탄화수소는 메탄 또는 천연 가스일 수 있다.
제2 유체는: 일산화탄소; 메탄; 수소; 산소; 공기; 이산화탄소; 그리고 물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제2 유체는: 일산화탄소; 이산화탄소; 그리고 물; 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 유체는 탄화수소를 포함할 수 있다. 제2 유체는 산화제를 포함할 수 있다. 혼합 챔버에 제1 유체를 적재한 후 및 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하기 전에, 제1 유체의 온도는 적어도, 제2 유체의 존재 하에서 제1 유체의 자연 발화에 필요한 온도일 수 있다.
산화제는 산소 또는 공기일 수 있다.
제1 유체는 메탄을 포함할 수 있고, 산화제는 공기이며, 자연 발화에 필요한 온도는 적어도 850 K일 수 있다.
제1 유체는 수소를 포함할 수 있고, 산화제는 공기일 수 있으며, 자연 발화에 필요한 온도는 적어도 770 K일 수 있다.
제1 유체는 일산화탄소를 포함할 수 있고, 산화제는 공기일 수 있으며, 자연 발화에 필요한 온도는 적어도 880 K일 수 있다.
제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 것은: 혼합 챔버에 연결된 하나 이상의 연소 챔버들에서 가연성 가스를 연소시켜, 제2 유체를 형성하는 단계; 및 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하는 단계;를 포함한다.
혼합 챔버 내로 제1 스트림을 주입하는 것은 제1 유체 주입기로부터 제1 스트림을 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 스트림을 혼합 챔버로 주입하는 것은 제2 유체 주입기로부터 제2 스트림을 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 유체 주입기 및 제2 유체 주입기는 서로 오프셋되고, 그에 따라, 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림이 서로 충돌하는 것에 응답하여, 제1 스트림, 제2 스트림, 및 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림 중 하나 이상에 소용돌이도(vorticity)가 도입되고, 그에 따라, 제2 유체와 제1 유체의 혼합을 개선한다.
본 개시의 추가 양태에 따르면, 제1 유체를 제2 유체와 혼합하기 위한 시스템을 제공하며, 상기 시스템은: 입구 및 출구를 갖는 혼합 챔버; 혼합 챔버 내로의 제1 주입 방향을 한정(define)하는 제1 유체 흐름 채널; 혼합 챔버 내로의 제2 주입 방향을 한정하는 제2 유체 흐름 채널; 혼합 챔버 내로의 제1 유체 및 제2 유체의 흐름을 제어하기 위한 밸브수단(valving); 및 제어기기로서, 제어기는:입구를 통해 혼합 챔버 내로 제1 유체를 적재하도록 밸브수단을 제어하도록; 혼합 챔버 내의 제1 유체의 부피가 일정한 상태에서: 제1 유체 흐름 채널을 통해 제2 유체의 제1 스트림을 혼합 챔버 내로 제1 주입 방향을 따라 주입하도록 밸브수단을 제어하도록; 제2 유체 흐름 채널을 통해 제2 유체의 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 제2 주입 방향을 따라 주입하도록 밸브수단을 제어하되, 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림을 혼합 챔버에 주입하는 것의 결과로서, 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림이 서로 충돌하고, 그에 따라 혼합 챔버 내에서 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림을 발생시키고, 적어도 하나의 추가 스트림은 제1 유체와 혼합되고, 또한 적어도 하나의 추가 스트림은 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향과 다른 방향으로 흐르도록, 제어하도록; 그리고 출구를 통해 혼합 챔버로부터 혼합된 제1 유체 및 제2 유체를 배출하도록 밸브수단을 제어하도록; 구성된, 제어기;를 포함한다.
본 시스템은 제1 유체 흐름 채널 및 제2 유체 흐름 채널을 통해 혼합 챔버에 연결된 하나 이상의 연소 챔버들; 및 하나 이상의 점화기(들);을 더 포함할 수 있다. 제2 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림을 혼합 챔버 내로 주입하도록 밸브수단을 제어하는 것은: 하나 이상의 연소 챔버들에 가연성 가스를 적재하도록 밸브수단을 제어하는 것; 및 가연성 가스를 연소시켜 제2 유체를 형성하도록 하나 이상의 점화기들을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
이 요약은 반드시 모든 양태들의 전체 범위를 설명하지는 않는다. 다른 양태들, 특징 및 이점은 특정 구현예들에 대한 다음 설명을 검토할 때 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
본 개시의 구현예들은 이제 첨부된 도면과 함께 상세하게 설명될 것이다:
도 1의 (A)는, 본 개시의 구현예에 따라, 적재 단계에서, 1차 유체를 2차 유체와 혼합하기 위한 시스템의 개략적인 측면도(side-on view)이다;
도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 시스템의 개략적인 단부도(end-on view)이다;
도 1의 (C)는 본 개시의 구현예에 따른 혼합 단계에서 도 1의 (A)의 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 1의 (D)는 도 1의 (C)의 시스템의 개략적인 단부도이다;
도 2의 (A)는, 본 개시의 구현예에 따른, 각진 유체 주입기를 갖는, 1차 유체를 2차 유체와 혼합하기 위한 시스템의 또 다른 개략적인 측면도이다;
도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 시스템의 개략적인 단부도이다.
도 3의 (A)는 본 개시의 다른 구현예에 따른, 1차 유체를 2차 유체와 혼합하기 위한 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 3의 (B)는 도 3의 (A)의 시스템의 개략적인 단부도이다;
도 4a는 본 개시의 구현예에 따른, 적재 단계에서 공급원료 열분해를 수행하기 위한 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 4b는 혼합 단계에서 도 4a의 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 4c는 열분해 단계에서 도 4a의 시스템의 개략적인 측면도이다;
도 4d는 적재하지 않은 단계에서 도 4a의 시스템의 개략적인 측면도이다; 그리고
도 5는 본 개시의 구현예에 따른, 1차 유체를 2차 유체와 혼합하기 위한 시스템의 개략적인 측면도를 보여준다.
본 개시는 유체들을 혼합을 위한 개선된 방법 및 시스템을 제공하고자 한다. 본 개시의 다양한 구현예들이 아래에 설명되지만, 본 개시는 이러한 구현예들에 제한되지 않으며, 이러한 구현예들의 변형들은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되는 개시의 범위 내에 속할 수 있다.
통상적으로, 본 개시의 구현예에 따르면, 1차 유체를 2차 유체와 혼합하기 위한 방법 및 시스템이 설명되어 있다. 예를 들어, 일부 구현예에 따르면, 1차 유체는 입구 밸브를 통해 혼합 챔버내로 적재된 후 혼합 챔버는 밀봉된다. 혼합 챔버는 2차 유체를 혼합 챔버 내로 주입하기 위한 복수의 유체 주입기들(제1 유체 주입기 및 제2 유체 주입기를 포함)을 포함한다. 예를 들어, 원통형 혼합 챔버에서, 제1 유체 주입기 및 제2 유체 주입기는 서로 직경방향으로 대향할 수 있다. 각각의 유체 주입기는 2차 유체를 혼합 챔버 내로 안내하기 위한 하나 이상의 오리피스(예를 들어, 흐름 제한기(restrictors), 노즐, 분배기, 경로, 또는 다른 유체 흐름 채널)를 포함한다. 각각의 오리피스는 혼합 챔버 내로의 각각의 주입 방향을 한정한다. 제1 유체 주입기의 오리피스의 주입 방향은 제2 유체 주입기의 오리피스의 주입 방향과 교차한다.
일부 구현예들에 따르면, 제1 유체 주입기 및 제2 유체 주입기는 서로 직경방향으로 대향할 필요는 없지만, 혼합 챔버의 종축에 대해 배향될 수 있으며, 그에 따라 제1 유체 주입기의 오리피스의 주입 방향은 제2 유체 주입기의 오리피스의 주입 방향과 교차한다. 또 다른 구현예들에 따르면, 제1 유체 주입기 및 제2 유체 주입기는 혼합 챔버의 양쪽 단부에 위치될 수 있으며, 이때 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향은 혼합 챔버의 종축에 평행하게 배향될 수 있다.
혼합 챔버 내의 1차 유체의 부피가 일정하거나 또는 움직이지 않는 반면(예를 들어, 1차 유체는 정지된 것으로 간주됨), 2차 유체는 유체 주입기를 사용하여 혼합 챔버 내로 주입되어, 그 결과 1차 유체와 혼합된다. 예를 들어, 1차 유체를 혼합 챔버 내로 적재하기 전, 도중, 또는 후에, 2차 유체는 압력 하에서 유체 주입기 내로 적재될 수 있다. 혼합 챔버로의 2차 유체의 주입을 개시하기 위해, 오리피스가 개방될 수 있고, 그로 인해 2차 유체가 오리피스에 의해 한정되는 주입 방향을 따라 혼합 챔버 내로 주입되게 할 수 있다.
특히, 2차 유체의 주입 동안, 2차 유체의 제1 스트림은 제1 유체 주입기의 오리피스를 통해 혼합 챔버 내로 주입되고, 제2 유체의 제2 스트림은 제2 유체 주입기의 오리피스를 통해 혼합 챔버 내로 주입된다. 제1 주입 방향과 제2 주입 방향의 교차 때문에, 제2 유체의 제1 스트림은 제2 유체의 제2 스트림과 충돌(collides)하거나 또는 다른 방식으로 충돌(impinge)한다. 2차 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림의 충돌은, 제1 스트림 및 제2 스트림의 흐름 방향이 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향으로부터 변경되게 한다. 제1 스트림 및 제2 스트림의 흐름 방향의 변화는, 2차 유체의 제1 스트림 및 제2 스트림과, 1차 유체의 혼합을 개선시킬 수 있다.
이해되어야 하는 바와 같이, 제1 스트림 및 제2 스트림이 서로 충돌하기 위해, 제1 스트림 및 제2 스트림은 통상적으로 충분한 운동량으로 갖고 혼합 챔버 내로 주입되며, 그 결과 제1 스트림 및 제2 스트림이 서로 도달하여 그로 인해 서로 충돌한다.
일부 구현예에 따르면, 주입 방향은 혼합 챔버의 내부 벽에 대해 5° 내지 90° 범위의 각도로 한정한다. 결과적으로, 오리피스는, 제1 주입 방향과 제2 주입 방향이 약 180° 각도로 또는 일부 경우에 180° 미만의 각도로 교차할 수 있도록, 배향될 수 있다. 일부 구현예에 따르면, 주입 방향은 약 10° 내지 약 180° 사이의 각도로, 더욱 상세하게는 약 160°의 각도로 교차할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에 따르면, 제1 주입 방향 및 제2 주입 방향은, 혼합 챔버의 내부 벽에 대해, 약 80°의 각도를 한정할 수 있고, 약 160°의 각도로 서로 교차할 수 있다. 바람직하게는, 2차 유체의 주입은 혼합 챔버의 내벽에 접선 방향으로 행해지지 않는데, 이는 혼합 챔버의 내벽을 덮는 라이너(liner)를 잠재적으로 손상시킬 수 있기 때문이다.
혼합 챔버 내로 주입될 때, 2차 유체의 스트림은 통상적으로 오리피스를 빠져나온 후 바깥쪽으로 팽창함에 따라 원뿔 형상을 취할 것이다. 따라서, 스트림의 원뿔형 확장으로 인해, 스트림은 여러 방향으로 진행될 것이지만, 스트림의 통상적인 흐름 방향(즉 흐름의 주요 방향)은, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "주입 방향"으로 간주될 수 있다. 주입 방향은 또한, 오리피스가 향하거나(point) 또는 배향되는(oriented) 방향으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 주입 방향은 오리피스의 중심을 통해 수직으로 통과하는 축을 따르는 것으로 간주될 수 있다.
또한, 본 개시의 전반에 걸쳐, 제2 주입 방향과 교차하는 제1 주입 방향을 언급할 때, 이는, 제1 주입 방향을 따라 이동하는 유체의 스트림이 제2 주입 방향을 따라 이동하는 유체의 스트림과, 완전히는 아니더라도 적어도 부분적으로, 충돌한다는 의미로 해석되어야 한다. 따라서, 2개의 스트림들 사이에 완전한 정면 충돌이 없을 수 있지만, 제1 주입 방향을 따라 이동하는 스트림의 적어도 일 부분은, 제2 주입 방향을 따라 이동하는 스트림의 적어도 일 부분과 충돌할 것이며, 부분적으로는 스트림의 각각의 원뿔형 팽창 때문이다.
이와 관련하여, 일부 구현예에 따르면, 제1 유체 주입기는 제2 유체 주입기에 대해 약간 오프셋되고, 그에 따라, 의도적으로 제1 스트림 및 제2 스트림의 주요 흐름의 방향이 서로 오프셋되게 한다. 이 경우, 제1 스트림 및 제2 스트림이 정면으로 충돌하지는 않을 것이지만, 제1 스트림 및 제2 스트림은 혼합 챔버 내로 주입될 때 스트림들의 원뿔 모양 팽창으로 인해 여전히 서로 충돌한다.
제1 유체 주입기 및 제2 유체 주입기가 서로 정확히 직경방향으로 대향하지 않도록 오프셋됨으로써, 제1 스트림과 제2 스트림의 간접적인 충돌은, 제1 스트림, 제2 스트림, 및/또는 제1 스트림 및 제2 스트림의 충돌의 결과로서 발생되는 추가 스트림에서 소용돌이도(vorticity)를 유도할 수 있다. 이러한 소용돌이도 또는 그렇지 않으면 난류는 제2 유체와 제1 유체의 혼합을 용이하게 할 수 있다.
도 1의 (A) 내지 (D)로 돌아가서, 유체들을 혼합하기 위한 시스템의 제1 구현예가 도시되어 있다. 시스템은 원통형 혼합 챔버(101) 상에 장착된 2개의 유체 주입기들(102a, 102b)을 포함한다. 유체 주입기들(102a, 102b)은 오리피스들(103a, 103b)을 통해 혼합 챔버(101)에 유체 연결된다. 일부 구현예에 따르면, 오리피스들(103a, 103b)은 영구적으로 개방된다. 다른 구현예들에 따르면, 오리피스들(103a, 103b)은, 혼합 단계가 시작되었는지 여부에 따라, 개방되거나 폐쇄될 수 있다(컴퓨터, 등과 같은 제어기의 제어 하에서, 예를 들어, 적합한 밸브를 사용하여). 유체 주입기들(102a, 102b)은 오리피스들(103a, 103b)이 X 방향 및 Z 방향으로 정렬되도록 배향된다. 특히, 유체 주입기들(102a, 102b)(및, 확장하여, 오리피스들(103a, 103b))은, 서로에 대해, 그리고 혼합 챔버(101)의 종축을 기준으로, 직경방향으로 대향(diametrically opposed)한다.
적재 단계 동안, 1차 유체(111)는 입구 밸브(104)를 통해 혼합 챔버(101) 내로 도입된다. 적재 단계 동안, 혼합 챔버(101)에 남아 있는 임의의 유체들(112)(예를 들어, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이전 혼합 사이클로부터의 혼합된 유체들)은 출구 밸브(105)를 통해 배출된다. 혼합된 유체들(112)의 배출에 이어, 입구 밸브(104) 및 출구 밸브(105)가 둘 다 폐쇄되며, 그에 따라 혼합 챔버(101)를 밀봉한다. 적재 단계의 끝에서, 혼합 챔버(101)는 1차 유체(111)로 완전히 채워지고, 1차 유체(111)는 혼합 챔버(101)에 대해 상대적인 어떠한 움직임도 갖지 않는다. 이와 같이, 1차 유체(111)는 정지 상태(stationary)인 것으로 기술될 수 있다.
적재 단계에 이어서, 혼합 단계 동안, 2차 유체(113)는 압력 하에서 2차 밸브들(106a, 106b)을 통해 유체 주입기들(102a, 102b) 내로 도입된다. 다른 구현예들에 따르면, 2차 유체(113)는, 1차 유체(111)를 혼합 챔버(101) 내로 적재하기 전에 또는 적재하는 동안에, 유체 주입기들(102a, 102b) 내로 도입될 수 있다. 혼합을 개시하기 위해, 오리피스들(103a, 103b)이 개방되며, 그에 따라, 2차 유체(113)의 스트림들은 오리피스들(103a, 103b)을 통과하고, 혼합 챔버(101) 내로, 오리피스들(103a, 103b)에 의해 한정(defined)되는 주입 방향들(118a, 118b)을 따라, 이동하게 된다. 2차 유체(113)의 스트림들은 혼합 챔버(101) 내의 중앙부에서 서로 충돌한다. 2차 유체(113)의 스트림들의 충돌은 그것들의 흐름 방향을 변화시키고, 그에 따라 2차 유체(113)의 스트림들이 정지 상태의 1차 유체(111)와 더 잘 혼합되도록 한다.
예를 들어, 도 1의 (C) 및 (D)에서 볼 수 있는 바와 같이, 2차 유체(113)의 스트림들은, 대략적으로 원형 방식으로, 적어도 X 방향(114) 및 Z 방향(115)을 따라, 정지 상태의 1차 유체(111)와 혼합된다. X-Y 평면에서 혼합 챔버(101)로 들어갈 때 오리피스(103b)로부터 시작되는 스트림에 대해 상대적인, 혼합 챔버(101)로 들어갈 때 오리피스(103a)로부터 시작되는 스트림의 각도(121)는, 180 도이다. Y-Z 평면에서, 혼합 챔버(101)로 들어갈 때 오리피스(103b)로부터 시작되는 스트림에 대해 상대적인, 혼합 챔버(101)로 들어갈 때 오리피스(103a)로부터 시작되는 스트림의 각도(122)는, 180 도이다. 혼합 단계의 끝에서, 혼합 챔버(101)는, 1차 유체(111)와 2차 유체(113)의 혼합물을 포함하는 혼합 유체(112)로 채워진다.
도 2의 (A) 및 (B)를 참조하면, 유체들을 혼합하기 위한 시스템의 다른 구현예가 도시되어 있다. 시스템은 원통형 혼합 챔버(201) 상에 장착된 2개의 유체 주입기들(202a, 202b)을 포함한다. 유체 주입기들(202a, 202b)은, 혼합 단계가 시작되었는지 여부에 따라, (예를 들어, 적합한 밸브들을 사용하여) 개방되거나 폐쇄될 수 있는 오리피스들(203a, 203b)을 통해 혼합 챔버(201)에 유체연결된다. 유체 주입기들(202a, 202b)이 서로 직경방향으로 대향하는 반면, 유체 주입기들(202a, 202b)은 혼합 챔버(201)의 종축에 대해 배향되며, 그에 따라, 오리피스들(203a, 203b)은, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 혼합 챔버(201)의 종축에 대해 비수직 각도로 배향된다.
도 2의 (A) 및 (B)의 시스템은 도 1의 (A) 내지 (D)의 시스템과 유사한 적재 단계를 수행한다. 따라서, 명확성을 위해, 예를 들어 밸브들과 같은, 특정 요소들이 도 2의 (A) 및 (B)의 시스템에서 생략되었다. 도 2의 (A) 및 (B)의 시스템의 혼합 단계 동안, 2차 유체(213)의 스트림들은 오리피스들(203a, 203b)을 통과하고, 혼합 챔버(201) 내로, 오리피스들(203a, 203b)에 의해 한정되는 주입 방향들(219a, 219b)을 따라 이동한다. 2차 유체(213)의 스트림들은 혼합 챔버(201) 내에서 서로 충돌한다. 2차 유체(213)의 스트림들의 충돌은 그것들의 흐름 방향을 변화시키고, 그에 따라, 2차 유체(213)의 스트림들이 정지 상태의 1차 유체(211)와 더 잘 혼합되도록 한다.
X-Y 평면에서, 혼합 챔버(201)로 들어갈 때 오리피스(203b)로부터 시작되는 스트림에 대해 상대적인, 혼합 챔버(201)로 들어갈 때 오리피스(203a)로부터 시작되는 스트림의 각도(221)는, 180 도 미만이다. Y-Z 평면에서, 혼합 챔버(201)로 들어갈 때 오리피스(203b)로부터 시작되는 스트림에 대해 상대적인, 혼합 챔버(201)로 들어갈 때 오리피스(203a)로부터 시작되는 스트림의 각도(222)는, 180 도이다. 2차 유체(213)의 스트림들의 충돌은 그것들의 흐름 방향을 변화시키고, 그에 따라 2차 유체(213)의 스트림들이 정지 상태의 1차 유체(211)와 혼합되도록 한다. 특히, 2차 유체(213)의 스트림들은 주로, X-Y 평면에서 한 방향(216)으로 1차 유체(211)와 혼합되며, 여기서, 방향(216)은 혼합 챔버(201)의 종축과 정렬된다. 또한, 2차 유체(213)의 스트림들은 주로, Y-Z 평면에서 2개의 방향들(215)로 1차 유체(211)와 혼합되며, 여기서, 방향(215)은 혼합 챔버(201)의 종축에 수직이다.
각도들(221, 222)은, 오리피스들(203a, 203b)이 혼합 챔버(201)의 종축에 대해 다양한 각도로 배향되도록 유체 주입기들(202a, 202b)을 구성함으로써, 조정될 수 있다.
도 3의 (A) 및 (B)를 참조하면, 유체들을 혼합하기 위한 시스템의 다른 구현예가 도시되어 있다. 시스템은 원통형 혼합 챔버(301) 상에 장착된 두 개의 유체 주입기들(302a, 302b)을 포함한다. 유체 주입기들(302a, 302b)은, 혼합 단계가 시작되었는지 여부에 따라, (예를 들어, 적합한 밸브들을 사용하여) 개방되거나 폐쇄될 수 있는 오리피스들(303a, 303b, 303c, 303d, 303e, 303f)을 통해 혼합 챔버(301)에 유체연결된다. 유체 주입기들(302a, 302b)은 서로 직경방향으로 대향하는 한편, 유체 주입기들(302a, 302b)은 각각, 혼합 챔버(301)의 종축에 대해 각을 이루는 2개의 오리피스들, 및 혼합 챔버(301)의 종축에 수직으로 배향된 하나의 오리피스를 포함한다.
도 3의 (A) 및 (B)의 시스템은 도 1의 (A) 내지 (D)의 시스템과 유사한 적재 단계를 수행한다. 따라서, 명확성을 위해, 예를 들어 밸브들과 같은, 특정 요소들이 도 3의 (A) 및 (B)의 시스템에서 생략되었다. 도 3의 (A) 및 (B)의 혼합 단계 동안, 2차 유체(313)의 스트림들(317, 318, 319)은 오리피스들(303a, 303b, 303c)을 통과하고, 혼합 챔버(301) 내로, 오리피스들(303a, 303b, 303c)에 의해 한정되는 주입 방향을 따라 이동한다. 스트림들(317, 318, 319)은 혼합 챔버(301) 내에서 서로 충돌한다. 스트림들(317, 318, 319)의 충돌은 그것들의 흐름 방향을 변화시키고, 그에 따라, 스트림들(317, 318, 319)이 정지 상태의 1차 유체(311)와 더 잘 혼합되도록 한다.
X-Y 평면에서 그리고 Y-Z 평면에서, 혼합 챔버(301)에 들어갈 때 하부 주입기(302b)로부터 시작되는 스트림(317)에 대해 상대적인, 혼합 챔버(301)에 들어갈 때 상부 주입기(302a)로부터 시작되는 스트림(317)의 각도들(321 및 322)은, 180 도이다. X-Y 평면에서, 혼합 챔버(301)에 들어갈 때 하부 주입기(302b)로부터 시작되는 스트림(318)에 대해 상대적인, 혼합 챔버(301)에 들어갈 때 상부 주입기(302a)로부터 시작되는 스트림(318)의 각도(323)는, 180 도보다 크다. X-Y 평면에서, 혼합 챔버(301)에 들어갈 때 하부 주입기(302b)로부터 시작되는 스트림(319)에 대해 상대적인, 혼합 챔버(301)에 들어갈 때 상부 주입기(302a)로부터 시작되는 스트림(319)의 각도(319)는, 180 도 미만이다. 스트림들(317, 318, 319)의 충돌은 이것들의 흐름 방향을 변화시키고, 그에 따라, 스트림들(317, 318, 319)이 정지 상태의 1차 유체(311)와 혼합되도록 한다. 특히, 스트림들(317)은 주로, X-Y 평면에서 두 방향(314)으로 1차 유체(311)와 혼합되며, 여기서, 방향(314)은 혼합 챔버(301)의 종축에 평행하다. 또한, 스트림들(318)은 주로, X-Y 평면에서 한 방향(316)으로 1차 유체(311)와 혼합되고, 스트림들(319)은 주로, X-Y 평면에서 한 방향(320)으로 1차 유체(311)와 혼합되며, 여기서, 방향들(316 및 320)은 혼합 챔버(301)의 종축에 평행하다. 또한, 스트림들(317, 318, 319)은 주로, Y-Z 평면에서 두 방향(315)으로 1차 유체(311)와 혼합되며, 여기서, 방향(315)은 혼합 챔버(301)의 종축에 수직이다. 통상적으로, 스트림들(314, 316, 320)은 대략적으로 원형 형상을 취한다.
일부 구현예들에 따르면, 2차 유체(313)와 정지 상태의 1차 유체(311) 사이의 혼합을 최적화하기 위해, 추가 2차 유체 스트림들이 도 3의 (A) 및 (B)의 것들에 추가될 수 있다(예를 들어, 유체 주입기들(302a, 302b)에 추가 오리피스들을 추가함으로써).
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 펄스형 메탄 열분해 공정을 사용하여 수소 및 고체 탄소를 생성하기 위한 시스템의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 4a 내지 도 4d의 시스템은 펄스형 메탄 열분해 공정을 개선하기 위해 본 명세서에 기술된 바와 같은 방법을 사용하여 유체들을 혼합한다. 도 4a로부터 알 수 있는 바와 같이, 연소 챔버들(402a, 402b)은 원통형 혼합 챔버(401) 상에 장착된다. 연소 챔버들(402a, 402b)은, 혼합 단계가 시작되었는지 여부에 따라, (예를 들어, 적합한 밸브들을 사용하여) 개방되거나 폐쇄될 수 있는 오리피스들(403a, 403b, 403c, 403d, 403e, 403f)를 통해 혼합 챔버(401)에 유체연결된다. 연소 챔버들(402a, 402b)은 서로 직경방향으로 대향하는 한편, 연소 챔버들(402a, 402b)은 각각, 혼합 챔버(401)의 종축에 대해 각을 이루는 2개의 오리피스들, 및 혼합 챔버(401)의 종축에 수직으로 배향된 하나의 오리피스를 포함하며, 이는 도 3의 (A) 및 (B)에 도시된 시스템과 매우 유사하다.
적재 단계 동안, 예를 들어 천연 가스, 또는 메탄, 에탄, 프로판, 또는 몇몇 다른 탄화수소(411)와 같은, 공급원료 가스가 입구 밸브(404)를 통해 혼합 챔버(401) 내로 도입된다. 적재 단계 동안, 이전 사이클로부터 혼합 챔버(401) 내에 남아 있는 임의의 생성물들(412) 및 미반응 공급원료는, 출구 밸브(405)를 통해 배출된다. 생성물들(412)의 배출 후에, 입구 밸브(404) 및 출구 밸브(405)가 둘 다 폐쇄되며, 그에 따라 혼합 챔버(401)를 밀봉한다. 동시에, 연료 및 산화제(413)를 함유하는 가스 혼합물이 공급 밸브(406)를 통해 연소 챔버(402a, 402b) 내로 도입된다. 연소 챔버들(402a, 402b)이 가스 혼합물(413)로 가득 차면, 공급 밸브들(406)이 폐쇄된다. 적재 단계의 끝에서, 연소 챔버들(402a, 402b)은 가스 혼합물(413)로 채워지고, 혼합 챔버(401)는 공급원료(411)로 완전히 채워지며, 공급원료(411)는 혼합 챔버(401)에 대해 상대적으로 움직임을 갖지 않는다. 이와 같이, 공급원료(411)는 정지 상태인 것으로 기술될 수 있다.
도 4b에 도시된 혼합 단계 동안, 가스 혼합물(413)은 점화기(407)를 사용하여 점화되어, 연소 챔버들(402a, 402b) 내의 온도 및 압력을 증가시키는 연소 가스를 생성한다. 오리피스들(403a 내지 403f)이 열리고, 연소 챔버들(402a, 402b)과 혼합 챔버(401) 사이의 압력 차이로 인해 연소 생성물 가스의 스트림들(417, 418, 419)이 오리피스들(403a 내지 403f)을 통과하고, 혼합 챔버(401) 내로, 오리피스들(403a 내지 403f)에 의해 한정된 주입 방향들을 따라 이동한다. 스트림들(417, 418, 419)은 혼합 챔버(401) 내에서 서로 충돌한다. 스트림들(417, 418, 419)의 충돌은 그것들의 흐름 방향을 변화시키고, 그에 따라, 스트림들(417, 418, 419)이 공급원료 가스(411)와 더 잘 혼합되도록 한다. 특히, 스트림들(417, 418, 419)은, 도 3의 (A) 및 (B)와 관련하여 앞에서 설명된 2차 유체 및 1차 유체의 혼합과 유사한 방식으로, 공급원료 가스(411)와 혼합된다.
연소 챔버들(402a, 402b) 사이의 간격은, 혼합 챔버(401)의 종축을 따라 안내되어 출구 밸브(405)를 향하는 연소된 가스 스트림(416a)이, 혼합 챔버(401)의 종축을 따라 안내되어 흡기 밸브(404)를 향하는 연소된 가스 스트림(416b)과 충돌하도록 하기에, 충분하다. 예를 들어, 일부 구현예들에 따르면, 연소 챔버들(402a, 402b) 사이의 간격은, 혼합 챔버(401) 직경의 약 10배이다. 연소된 가스 스트림(416a)과 연소된 가스 스트림(416b)의 이러한 충돌은, 혼합 챔버(401)의 종축에 수직인 두 방향(425)으로 연소 가스의 이동을 발생시킴으로써, 공급원료(411)와의 추가적인 혼합을 촉진한다. 혼합 챔버(401)의 단부들에서 연소 챔버들(402a, 402b) 사이의 간격은, 연소된 가스 스트림(416c)이 이들 영역에서 공급원료 가스(411)와 효과적으로 혼합되도록 하기에, 충분하다. 통상적으로, 스트림들(414 및 416)은 대략적으로 원형 형상을 취한다.
통상적으로, 연소된 가스 스트림들(416a, 416b, 416c)과 공급원료(411)의 혼합은, 연소 챔버들(402a, 402b)로부터 공급원료 가스(411) 내로의 연소 에너지의 더욱 효율적인 전달을 가능하게 하며, 그에 따라, 공급원료 가스(411)의 압력 및 온도를 상승시킨다. 혼합 단계의 끝에서, 혼합 챔버(401)는, 공급원료 가스(411)와 연소 챔버들(402a, 402b)로부터의 연소된 가스들의 혼합물을 함유한다.
도 4c를 참조하면, 열분해 단계 동안, 혼합 단계 동안 발생하는 공급원료 가스(411)의 온도 및 압력의 증가로 인해, 공급원료 가스(411)의 적어도 일 부분이 수소, 고체 탄소, 및 다른 가스들로 해리되어, 생성물들(426)을 형성한다. 열분해 단계의 끝에서, 혼합 챔버(401)는 미반응 공급원료(411) 및 생성물들(426)을 함유하여 혼합물(412)을 형성한다.
이어서, 방출(unloading) 단계(도 4d) 동안, 출구 밸브(405)가 개방되고, 혼합 챔버(401)의 내부와 하류 설비(미도시) 사이의 압력 차이로 인해 혼합물(412)의 일 부분이 혼합 챔버(401)로부터 배출된다. 방출은, 혼합 챔버(401)의 압력이 공급원료(411)의 압력보다 낮아질 때까지, 계속된다. 이 시점에서, 사이클이 반복될 수 있고, 적재 단계가 새로 시작될 수 있다.
일부 구현예들에 따르면, 연소 챔버들 내의 연소 가스 혼합물을 점화하는 대신에, 연소 가스가 충분한 속도로 혼합 챔버 내로 주입될 수 있으며, 공급원료 가스는, 공급원료 가스의 자연 연소가 혼합 챔버 내에서 발생할 수 있도록, 충분히 높은 온도에서 혼합 챔버 내에 존재할 수 있다.
예를 들어, 도 4a 내지 도 4d의 경우와 같이 개별 연소 챔버들을 사용하는 대신, 주입기들(예를 들어, 내연 기관에 사용되는 연료 주입기와 유사한 주입기)을, 산화제(예를 들어, 산소 또는 공기)를 일정 부피 혼합 챔버 내로 직접 분사하는 데 사용할 수 있다. 직접 주입기는, 혼합 챔버 내로 주입되는 산화제의 스트림들이 서로 충돌하되 혼합 챔버의 내부 벽에는 직접 충돌하지 않도록 보장하기 위해, 대향 구성(opposed configuration)으로 배치될 수 있다. 일부 구현예들에 따르면, 산소가 산화제로서 사용될 수 있고, 또한 산소는, 공급원료가 상응하는 자연 발화 온도보다 높은 경우, 혼합 챔버 내의 메탄 또는 다른 공급원료가 자연 발화되도록 만들 것이다. 그러한 시스템은, 혼합 챔버 외부에서 연소가 필요하지 않기 때문에, 산화제가 혼합 챔버 내로 더욱 제어가능하게 주입될 수 있으므로, 시스템 압력을 감소시킬 수 있다.
혼합 챔버 내로 주입되는 산화제의 양을 효과적으로 제어하기 위해, 혼합 챔버 내로 주입되는 산화제의 압력은, 미약한 흐름 조건(choked flow conditions)을 생성하도록, 혼합 챔버 내에 함유된 공급원료의 압력의 적어도 두 배일 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 혼합 챔버 내의 목적하는 압력이 60 bar인 경우, 연료 전달 시스템은 120 bar에서 연료를 전달하도록 구성될 필요가 있을 수 있다.
일부 구현예들에 따르면, 혼합 챔버 외부에서 2차 유체를 연소시킬 때, 2차 유체는, 일산화탄소; 메탄; 수소; 산소; 공기; 이산화탄소; 및 물; 중의 하나 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에 따르면, 2차 유체는, 일산화탄소; 이산화탄소; 및 물; 중 하나 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 공급원료 가스가 연료(2차 유체)와 접촉 시 자연 발화 또는 자연 연소하도록 설계되는 경우, 2차 유체는, 예를 들어 산소 또는 공기와 같은, 산화제를 포함할 수 있으며, 자연 발화 온도는 공급원료의 유형에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 공기의 존재 하에서, 메탄은 약 850 K(1 bar에서)의 자연 발화 온도를 갖고, 수소는 약 770 K(1 bar에서)의 자연 발화 온도를 갖고, 일산화탄소는 약 880 K(1 bar에서)의 자연 발화 온도를 갖는다. 사용되는 산화제가 순수 산소인 경우, 자연 발화 온도는, 당해 기술분야의 통상의 기술자에 의해 결정될 수 있는 바와 같이, 다양할 것이다.
일부 구현예들에 따르면(예를 들어, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이), 혼합 챔버의 내벽과 주입 방향이 이루는 각도는 5 내지 90 도의 범위일 수 있다. 충돌하는 두 유체 스트림들에 의해 형성되는 해당 교차 각도가 표에 표시되어 있다. 표는 또한 두 스트림들의 대략적인 교차 거리를 나타내며, 여기서 교차 거리는, 스트림들이 서로 정면으로 충돌하는 경우(180 도 각도를 형성하는 경우)의 두 스트림들의 교차점과, 두 스트림들의 실제 교차점을 분리하는 거리이다.
일부 구현예들에 따르면, 혼합 챔버의 종축에 대한 오리피스들의 배향은 고정되지 않으며, 예를 들어 피봇가능한 주입기들을 사용함으로써, 작동 동안 조정될 수 있다.
청구범위 및/또는 명세서에서 "포함하는(comprising)" 또는 "포함하는(including)"이라는 용어와 함께 사용되는 경우 단수 용어는 "하나(one)"를 의미할 수 있지만, 내용이 명백하게 달리 서술하지 않는 한, "하나 이상", "적어도 하나", 및 "하나 또는 그 보다 많은"의 의미와도 일치한다. 유사하게, "다른(another)"이라는 단어는, 내용이 명백하게 달리 서술하지 않는 한, 적어도 제2의 또는 그 보다 많은 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어들 "결합된(coupled)", "결합하는(coupling)" 또는 "연결된(connected)"은, 이들 용어가 사용되는 문맥에 따라 여러가지 다양한 의미들을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 결합된, 결합하는, 또는 연결된이라는 용어들은, 두 개의 요소들 또는 장치들이 서로 직접 연결되거나, 또는 구체적 문맥에 따라 기계적 요소를 통해 하나 이상의 중간 요소(들) 또는 장치(들)을 통해 서로 연결되는 것을 나타낼 수 있다. 본 명세서에서 "및/또는"이라는 용어는, 항목들의 목록과 관련하여 사용될 때, 그 목록을 포함하는 항목들 중 임의의 하나 이상을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 숫자 앞의 "약" 또는 "대략"에 대한 언급, 또는 숫자와 "실질적으로(substantially)" 동일하다는 것의 언급은, 그 숫자의 +/-10% 이내임을 의미한다.
본 개시가 특정 구현예들과 관련하여 설명되었지만, 이해되어야 하는 바와 같이, 본 개시는 이들 구현예에 제한되지 않으며, 이들 구현예의 변경, 변형 및 변화는 본 개시의 범위를 벗어나지 않은 채 통상의 기술자에 의해 수행될 수 있다.
또한, 추가적으로 고려되는 바와 같이, 본 명세서에서 논의된 임의의 양태 또는 구현예의 임의의 부분은, 본 명세서에서 논의된 임의의 다른 양태 또는 구현예의 임의의 부분과 함께 구현되거나 조합될 수 있다.

Claims (18)

  1. 제1 유체를 제2 유체와 혼합하는 방법으로서, 상기 방법은:
    혼합 챔버에 상기 제1 유체를 적재하는 단계; 및
    상기 혼합 챔버 내의 상기 제1 유체의 부피가 일정한 상태에서:
    상기 제2 유체의 제1 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 제1 주입 방향을 따라 주입하는 단계; 및
    상기 제2 유체의 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로, 상기 제1 주입 방향과 교차하는 제2 주입 방향을 따라, 주입하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것의 결과로서, 상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림은 서로 충돌하고, 그에 따라, 상기 혼합 챔버 내에서 상기 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림을 발생시키고, 상기 적어도 하나의 추가 스트림은 상기 제1 유체와 혼합되고, 또한 상기 적어도 하나의 추가 스트림은 상기 제1 주입 방향 및 상기 제2 주입 방향과 다른 방향으로 흐르는,
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합 챔버의 부피는 고정되는, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것은 제1 유체 주입기로부터 상기 제1 스트림을 주입하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것은 제2 유체 주입기로부터 상기 제2 스트림을 주입하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은:
    상기 제1 유체 주입기로부터 상기 제2 유체의 제3 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 제3 주입 방향을 따라 주입하는 단계; 및
    상기 제2 유체 주입기로부터 상기 제2 유체의 제4 스트림을 상기 혼합 챔버 내로, 상기 제3 주입 방향과 교차하는 제4 주입 방향을 따라, 주입하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제1 주입 방향은 상기 제2 주입 방향과 약 180 도의 각도로 교차하고,
    상기 제3 주입 방향은 상기 제4 주입 방향과 10 내지 180 도의 각도로 교차하는,
    방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 방법은:
    상기 제1 유체 주입기로부터 상기 제2 유체의 제5 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 제5 주입 방향을 따라 주입하는 단계; 및
    상기 제2 유체 주입기로부터 상기 제2 유체의 제6 스트림을 상기 혼합 챔버 내로, 상기 제5 주입 방향과 교차하는 제6 주입 방향을 따라, 주입하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제5 주입 방향은 상기 제6 주입 방향과 10 내지 180 도의 각도로 교차하는,
    방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은:
    상기 제2 유체의 제3 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 단계; 및
    상기 제2 유체의 제3 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제2 유체의 상기 제3 스트림 및 상기 제4 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것의 결과로서, 상기 제2 유체의 상기 제3 스트림 및 상기 제4 스트림이 서로 충돌하고, 그에 따라 상기 혼합 챔버 내에서 상기 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림을 발생시키고,
    이 적어도 하나의 추가 스트림은 상기 제1 유체와 혼합되어, 상기 제3 주입 방향 및 제4 주입 방향과 다른 방향으로 흐르고,
    또한 이 적어도 하나의 추가 스트림은 상기 제2 유체의 상기 제1 스트림과 상기 제2 스트림의 충돌에 의해 발생되는 상기 적어도 하나의 추가 스트림과 충돌하는,
    방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 유체는 탄화수소를 포함하는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 탄화수소는 메탄 또는 천연 가스인, 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제2 유체는: 일산화탄소; 메탄; 수소; 산소; 공기; 이산화탄소; 및 물; 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제2 유체는: 일산화탄소; 이산화탄소; 및 물; 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유체는 탄화수소를 포함하고,
    상기 제2 유체는 산화제를 포함하고,
    상기 혼합 챔버에 상기 제1 유체를 적재한 후 및 상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하기 전에, 상기 제1 유체의 온도는 적어도, 상기 제2 유체의 존재 하에서 상기 제1 유체의 자연 발화에 필요한 온도인,
    방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 산화제는 산소 또는 공기인, 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 유체는 메탄을 포함하고, 상기 산화제는 공기이며, 상기 자연 발화에 필요한 온도는 적어도 850 K인, 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 유체는 수소를 포함하고, 상기 산화제는 공기이며, 상기 자연 발화에 필요한 온도는 적어도 770 K인, 방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 유체는 일산화탄소를 포함하고, 상기 산화제는 공기이며, 상기 자연 발화에 필요한 온도는 적어도 880 K인, 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것은:
    상기 혼합 챔버에 연결된 하나 이상의 연소 챔버들에서 가연성 가스를 연소시켜, 상기 제2 유체를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 단계;를 포함하는,
    방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것은 제1 유체 주입기로부터 상기 제1 스트림을 주입하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것은 제2 유체 주입기로부터 상기 제2 스트림을 주입하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 유체 주입기 및 상기 제2 유체 주입기는 서로 오프셋되고, 그에 따라, 상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림이 서로 충돌하는 것에 응답하여, 상기 제1 스트림, 상기 제2 스트림, 및 상기 제2 유체의 상기 적어도 하나의 추가 스트림 중 하나 이상에 소용돌이도(vorticity)가 도입되고, 그에 따라, 상기 제2 유체와 상기 제1 유체의 혼합을 개선하는,
    방법.
  17. 제1 유체를 제2 유체와 혼합하기 위한 시스템으로서, 다음을 포함하는 시스템:
    입구 및 출구를 갖는 혼합 챔버;
    상기 혼합 챔버 내로의 제1 주입 방향을 한정(defining)하는 제1 유체 흐름 채널;
    상기 혼합 챔버 내로의 제2 주입 방향을 한정하는 제2 유체 흐름 채널;
    상기 혼합 챔버 내로의 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체의 흐름을 제어하기 위한 밸브수단(valving); 및
    제어기로서, 상기 제어기는:
    상기 입구를 통해 상기 혼합 챔버 내로 상기 제1 유체를 적재하도록 상기 밸브수단을 제어하도록;
    상기 혼합 챔버 내의 상기 제1 유체의 부피가 일정한 상태에서:
    상기 제1 유체 흐름 채널을 통해 상기 제2 유체의 제1 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 상기 제1 주입 방향을 따라 주입하도록 상기 밸브수단을 제어하도록;
    상기 제2 유체 흐름 채널을 통해 상기 제2 유체의 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 상기 제2 주입 방향을 따라 주입하도록 상기 밸브수단을 제어하되, 상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하는 것의 결과로서, 상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림이 서로 충돌하고, 그에 따라 상기 혼합 챔버 내에서 상기 제2 유체의 적어도 하나의 추가 스트림을 발생시키고, 상기 적어도 하나의 추가 스트림은 상기 제1 유체와 혼합되고, 또한 상기 적어도 하나의 추가 스트림은 상기 제1 주입 방향 및 상기 제2 주입 방향과 다른 방향으로 흐르도록, 제어하도록; 그리고
    상기 출구를 통해 상기 혼합 챔버로부터 혼합된 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체를 배출하도록 상기 밸브수단을 제어하도록; 구성된,
    제어기.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 시스템은:
    상기 제1 유체 흐름 채널 및 상기 제2 유체 흐름 채널을 통해 상기 혼합 챔버에 연결된 하나 이상의 연소 챔버; 및
    하나 이상의 점화기;를 더 포함하고,
    상기 제2 유체의 상기 제1 스트림 및 상기 제2 스트림을 상기 혼합 챔버 내로 주입하도록 상기 밸브수단을 제어하는 것은:
    상기 하나 이상의 연소 챔버에 가연성 가스를 적재하도록 상기 밸브수단을 제어하는 것; 및
    상기 가연성 가스를 연소시켜 상기 제2 유체를 형성하도록 상기 하나 이상의 점화기를 제어하는 것;을 포함하는
    시스템.
KR1020220170802A 2021-12-10 2022-12-08 유체들을 혼합하기 위한 방법 및 시스템 KR20230088279A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163288068P 2021-12-10 2021-12-10
US63/288,068 2021-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230088279A true KR20230088279A (ko) 2023-06-19

Family

ID=84044815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220170802A KR20230088279A (ko) 2021-12-10 2022-12-08 유체들을 혼합하기 위한 방법 및 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230184428A1 (ko)
EP (1) EP4194079A1 (ko)
JP (1) JP2023086704A (ko)
KR (1) KR20230088279A (ko)
CN (1) CN116255622A (ko)
AU (1) AU2022256206B2 (ko)
CA (1) CA3179740A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117383779B (zh) * 2023-12-08 2024-03-19 力顿机械(福建)有限公司 一种污泥射流干化脱水设备及工艺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR428010A (fr) * 1910-06-11 1911-08-21 William Saint Martin Appareil pour l'oxydation des liquides
US5518700A (en) * 1994-06-25 1996-05-21 Shell Oil Company Cyclonic reactor
DE102011116503A1 (de) * 2011-10-20 2013-04-25 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung einer Gasphasenreaktion

Also Published As

Publication number Publication date
CA3179740A1 (en) 2023-06-10
US20230184428A1 (en) 2023-06-15
AU2022256206A1 (en) 2023-06-29
CN116255622A (zh) 2023-06-13
AU2022256206B2 (en) 2024-02-22
JP2023086704A (ja) 2023-06-22
EP4194079A1 (en) 2023-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7469544B2 (en) Method and apparatus for injecting a fuel into a combustor assembly
JP6203371B2 (ja) リーン方位角炎燃焼器
JP5892622B2 (ja) 多管式バルブレス・パルスデトネーションエンジン
US20150167544A1 (en) Tuned cavity rotating detonation combustion system
US8893500B2 (en) Lean direct fuel injector
US11506147B2 (en) Linear throttling high regression rate vortex flow field injection system within a hybrid rocket engine
CN105765305B (zh) 具有流体锁和吹扫设备的燃料喷嘴
US7310951B2 (en) Steady-state detonation combustor and steady-state detonation wave generating method
US8919132B2 (en) Method of operating a gas turbine engine
WO1989002052A1 (en) Gas turbine combustor
KR20230088279A (ko) 유체들을 혼합하기 위한 방법 및 시스템
CN110131071A (zh) 一种脉冲爆震发动机燃烧室及其起爆方法
US20180023513A1 (en) Rocket engine and ignition system
US4255116A (en) Prevaporizing burner and method
US4546610A (en) Prevaporizing combustion method
RU2175743C2 (ru) Способ газодинамического воспламенения и устройство для его осуществления
JP4618612B2 (ja) パルスデトネーションエンジン着火方法及びその装置
Choudhury Experiments on multiple vortices in a side dump gas generator ramjet
KR20020032204A (ko) 공업용 연소로용 저공해 축열식 연소기
JP2000356322A (ja) ２種燃料用バーナ

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal