本发明一般涉及集成碳转化重整器和包括co2还原过程的工艺。
背景技术：
1、除非本文另有说明，本文所描述的材料并非本发明中权利要求的现有技术，也不因包含在本节中而被承认为现有技术。
2、基于等离子体的解离反应可用于促进碳基化学反应。基于等离子体的解离反应可以提供高温和能量以驱动碳基化学反应的完成。
3、本发明中要求保护的主题不限于解决任意缺点的或仅在例如上述环境中操作的实施方案。相反，提供这一背景只是为了说明可以在一示例的技术领域中，可以实践本发明所述的一些实施方案。
技术实现思路
1、本发明的一个方面提供了一种装置(例如集成重整器)。所述装置包括外室、配置以获得进入所述外室中第一空间的第一气流的第一进口、配置以获得进入所述外室中第一空间的第二气流的第二进口、和与所述外室相关联的冷却单元。所述冷却单元被配置为从所述第一气流中吸收热能。
2、本发明的实施方案可以包括一个或多个以下可选特征。在一些实施方案中，所述冷却单元被设置邻近所述第一进口。在一些实施方案中，所述冷却单元包括围绕外室设置的管。在一些实施方案中，所述管包括配置以接收冷却剂的冷却剂进口，以及所述管包括配置以输出吸收来自所述第一气流的至少部分热能的冷却剂的冷却剂出口。在一些实施方案中，所述冷却剂进口接收的冷却剂包括液态的h2o，来自冷却剂出口的冷却剂包括气态的h2o。
3、在一些实施方案中，所述装置包括外室中的反应室。在一些实施方案中，将所述来自冷却剂出口的冷却剂、所述第一气流和所述第二气流提供至所述反应室中的第二空间。在一些实施方案中，所述装置包括反应室中的催化剂。在一些实施方案中，所述来自冷却剂出口的冷却剂、所述第一气流和所述第二气流通过所述催化剂。在一些实施方案中，所述催化剂包括多孔材料。在一些实施方案中，所述装置包括配置以从所述反应室输出第三气流的出口。在一些实施方式中，所述第三气流是基于与所述第一气流、所述第二气流和所述来自冷却剂出口的冷却剂发生的反应。在一些实施方案中，所述第一气流包括第一合成气，所述第二气流包括烃类燃料(例如，沼气、天然气、ch4或其任意组合)，所述第三气流包括第三合成气。
4、在一些实施方案中，将来自冷却剂出口的冷却剂提供至所述外室中的第一空间。在一些实施方案中，所述装置包括出口和在所述第一进口和出口之间的催化剂。在一些实施方案中，所述出口基于与所述第一气流、所述第二气流和来自冷却剂出口的冷却剂发生的反应输出第三气流。在一些实施方案中，所述催化剂包括多孔材料。在一些实施方案中，所述第一气流包括第一合成气，所述第二气流包括烃类燃料(例如，沼气、天然气、ch4或其任意组合)，所述第三气流包括第二合成气。
5、本发明的另一方面提供了一种系统。所述系统包括等离子体碳转化单元，其包括等离子体反应器和与等离子体反应器流体连通的集成重整器。所述集成重整器包括外室、配置以从所述等离子体反应器获取进入所述外室中的第一空间的第一气流的第一进口、配置以获取进入所述外室中的第一空间的第二气流的第二进口、和与所述外室相关联的冷却单元。所述冷却单元被配置以从所述第一气流中吸收热能。
6、本发明的实施方案可以包括一个或多个以下可选特征。在一些实施方案中，所述冷却单元被设置邻近所述第一进口。在一些实施方案中，所述冷却单元包括围绕所述外室设置的管。在一些实施方案中，所述管包括配置以接收冷却剂的冷却剂进口，以及所述管包括配置以输出吸收来自所述第一气流的热能的冷却剂的冷却剂出口。在一些实施方案中，所述系统包括配置以从所述集成重整器输出第三气流的出口。在一些实施方案中，所述第三气流是基于与所述第一气流、所述第二气流和所述来自冷却剂出口的冷却剂发生的反应。在一些实施方案中，所述系统包括与所述出口流体连通的热利用单元。在一些实施方案中，所述热利用单元被配置为接收所述第三气流，以及被配置为将所述第三气流冷却至适合于附加工艺或下游工艺(例如，水气转换工艺)的预定温度。在一些实施方案中，下游水气转换工艺的预定温度为300℃至350℃之间。
1.一种装置，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述冷却单元设置于邻近所述第一进口。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述冷却单元被配置为接收冷却剂，所述冷却剂包括h2o、油、co2、或ch4中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述冷却单元包括围绕所述外室设置的管。
5.根据权利要求4所述的装置，其中：
6.根据权利要求5所述的装置，其中：
7.根据权利要求5所述的装置，其中：
8.根据权利要求5所述的装置，还包括：
9.根据权利要求8所述的装置，还包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述催化剂包括多孔材料。
11.根据权利要求8所述的装置，还包括：
12.根据权利要求11所述的装置，其中：
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述烃类燃料包括沼气、天然气、或ch4中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的装置，其中所述烃类燃料在进入所述外室之前被预热。
15.根据权利要求7所述的装置，还包括：
16.根据权利要求15所述的装置，还包括：
17.根据权利要求15所述的装置，其中：
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述烃类燃料包括沼气、天然气、或ch4中的至少一种。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述烃类燃料在进入所述外室之前被预热。
20.根据权利要求5所述的装置，其中：
21.根据权利要求20所述的装置，还包括：
22.根据权利要求5所述的装置，还包括：
23.根据权利要求21所述的装置，还包括：
24.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括集成重整器，所述集成重整器与等离子体碳转化单元(pccu)包括在一起，所述pccu包括与所述集成重整器流体连通的等离子体反应器。
25.一种用于等离子体碳转化的方法，所述方法包括：
26.根据权利要求25所述的方法，其中在第一进口接收所述第一气流，其中在第二进口接收所述第二气流。
27.根据权利要求25所述的方法，还包括向外室中的反应室提供所述第一气流、所述第二气流和冷却剂。
28.根据权利要求25所述的方法，其中：
29.根据权利要求25所述的方法，其中所述第二气流在进入所述外室之前被预热。
30.根据权利要求25所述的方法，其中在所述外室接收来自蒸汽发生单元的蒸汽。
31.根据权利要求25所述的方法，还包括基于所述第一气流和所述第二气流发生的反应输出第三气流。
