RU2833546C1 - Печь, компонент для подачи текучей среды, система риформинга текучей среды и способ риформинга текучей среды - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при риформинге текучей среды в горячей жидкости. Печь для риформинга жидкости и текучей среды содержит емкость с камерой (14) для расплавленного материала в качестве объема жидкости (16), впускное отверстие (18) для текучей среды, выпускное отверстие (24), канал (28) для циркуляции жидкости с переливным устройством (30) и портом и устройство для удаления продукта. Впускное отверстие предназначено для введения текучей среды в камеру ниже уровня объема жидкости для обеспечения взаимодействия текучей среды с жидкостью и перемещение через нее к выпускному отверстию для выпуска продукта взаимодействия из камеры. Посредством устройства для удаления продукта отделяют указанный продукт от жидкости (16). Переливное устройство, расположенное в канале для циркуляции жидкости, образует уровень жидкости в емкости печи. Порт расположен на удалении от переливного устройства, сообщен с впускным отверстием для текучей среды для смешивания ее с жидкостью и введения этой смеси в камеру через впускное отверстие. Канал для циркуляции жидкости обеспечивает протекание жидкости от уровня в порт. Обеспечивается регулирование уровня жидкости при риформинге. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Ссылка на родственные заявки

Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента Южной Африки №2019/06187, поданной 19 сентября 2019 года, которая включена в данный документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к печам, реакторам и риформерам. Более конкретно, но не исключительно, настоящее изобретение относится к печи или реактору или риформеру для риформинга текучей среды в горячей жидкости.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Существующие способы удаления плавающих веществ в печах, реакторах или риформерах требуют открытия емкости или камеры печи. Необходимо периодическое открытие емкости в атмосферу, а в случае печей для плавления металла поверхность расплавленной жидкости или уровень расплавленного металла скребут ручным или механическим скребком, ковшом или аналогичным инструментом для удаления плавающих объектов (иногда называемых шлаком).

Может быть трудно или невозможно регулировать точный уровень горячей жидкости внутри печи. Регулирование уровня жидкости может быть особенно трудным в случаях, когда внутри печи находятся расплавленные металлы. Риформеры представляют собой устройства, которые используют для обработки текучих сред путем введения текучей среды в нагретую жидкость внутри риформера и обеспечения возможности прохождения химической реакции. Топливные риформеры представляют собой устройства, которые обеспечивают паровой риформинг, автотермический риформинг или частичное окисление, которое является видом химического синтеза, который может преобразовывать углеводороды в альтернативные продукты. Недостаток известных в настоящее время риформеров и особенно риформеров топливного газа, в которых используют расплавленный металл, заключается в том, что они обычно требуют отдельного нагревания металла перед контактом расплавленного металла с газом, подлежащим риформингу. Таким образом, расплавленный металл необходимо перемещать из отдельной нагревающей емкости в риформер, что является не только опасной процедурой, но также может привести к потере тепла и неэффективности. Таким образом, для многих процессов риформинга может потребоваться отдельная чаша печи с окислительной атмосферой или традиционной печи для сжигания с подогревом или дуговой печи или буферный резервуар, а расплавленный металл обычно перекачивают или механически перемещают из печи в установку риформинга.

Печь или риформер для расплавленного металла потенциально может производить комбинацию твердого, пенистого или жидкого шлака на поверхности расплавленного металла. Этот шлак может мешать и отрицательно влиять на качество продуктов, которые могут быть получены в печи. Известные способы удаления шлака громоздки и малоэффективны. Слой шлака или отходов может образовываться поверх расплавленного металла или поверх жидкости внутри риформера. Известные в настоящее время системы и способы не обеспечивают своевременного удаления этих отходов с поверхности жидкости и требуют открытия емкости и воздействия воздуха на содержимое для введение ручного или механического скребка, ковша или аналогичного инструмента и для удаления шлака. Это может привести к продолжительному контакту между отходами или шлаком и другими продуктами, произведенными в риформере или печи, и могут произойти нежелательные реакции или образование нежелательных побочных продуктов.

Увеличение или колебание температуры расплавленного металла внутри печи может вызвать изменение объема (и, вследствие этого, уровня расплавленного металла) в печи или реакторе. В существующих печах или реакторах не обеспечено средство эффективного регулирования уровня жидкости в печи или реакторе. По причине колебаний уровня жидкости автоматическое и регулируемое удаление шлака может быть трудным или невозможным во время работы. Обычно, перед открытием печи работу печи нужно остановить, или задействовать ее в безопасном режиме. Затем перед продолжением работы печи вручную соскребают слой шлака. Для плавления металла требуется высокая температура в печи (например, температура превышающая приблизительно 1000°С). Эти высокие температуры могут создавать проблемы с точки зрения материалов и механической работы. С помощью известных в настоящее время систем и способов эффективное регулирование уровня при этих температурах может быть трудным или невозможным. В обычных печах шлак удаляют путем механического соскребания, сгребания, выпуска металла или за счет использования ковша.

Соответственно, имеется область для решения вышеупомянутых недостатков и проблем или по меньшей мере для предложения полезной альтернативы известным устройствам, системам и способам.

Предшествующее обсуждение уровня техники изобретения предназначено только для облегчения понимания настоящего изобретения. Следует понимать, что обсуждение не является признанием или допущением того, что какой-либо из упомянутых материалов был частью общеизвестных сведений в данной области техники на дату приоритета заявки.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

В соответствии с аспектом изобретения представлена печь, содержащая:

емкость, которая образует в ней камеру для содержания объема жидкости;

впускное отверстие для текучей среды для введения текучей среды в камеру ниже уровня объема жидкости, чтобы обеспечивать взаимодействие текучей среды с жидкостью и перемещение через нее к выпускному отверстию для выпуска продукта взаимодействия из камеры; и

канал для циркуляции жидкости, имеющий водослив, который функционально расположен вблизи уровня объема жидкости, и порт, который расположен на удалении от водослива и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием для текучей среды, чтобы обеспечивать протекание жидкости через водослив по каналу для циркуляции жидкости и через порт.

Дополнительные признаки могут предусматривать выполнение порта с возможностью втягивания через него жидкости для смешивания с текучей средой так, чтобы вводить смесь в камеру через впускное отверстие; обеспечение перемещения смеси через жидкость; и функциональное расположение водослива вблизи нужного или предполагаемого уровня объема жидкости для регулирования уровня объема жидкости по мере того, как жидкость протекает через водослив.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать, что продукт включает в себя продукт в виде текучей среды и/или твердый продукт, или их комбинацию; выпускное отверстие выполнено с возможностью выпуска одного или обоих из продукта в виде текучей среды и твердого продукта; а продукт в виде текучей среды представляет собой газообразный продукт, альтернативно продукт в виде текучей среды представляет собой накипь или пену или жидкий продукт.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать работу печи в качестве риформера для текучей среды; такое устройство печи, чтобы обеспечивать разложение или разделение текучей среды на один или несколько составляющих ее элементов, которые могут образовывать часть продукта; выполнение емкости с возможностью содержания расплавленного материала в качестве объема жидкости при использовании; и расплавленный материал в виде расплавленного металла или расплавленной соли или их комбинации.

Дополнительные признаки могут предусматривать наличие в печи устройства для удаления продукта или чистящего устройства; устройство для удаления продукта или чистящее устройство в виде устройства для удаления шлака для удаления шлака с поверхности объема жидкости в камере; выполнение устройства для удаления шлака с возможностью отделения продукта от жидкости при использовании; сообщение устройства для удаления шлака с выпускным отверстием для выпуска продукта из выпускного отверстия; наличие в устройстве для удаления продукта или устройстве для удаления шлака подвижного элемента, который автоматически удаляет шлак с поверхности объема жидкости для отделения от нее продукта при использовании; предоставление устройства привода для приведения в действие подвижного элемента устройства для удаления шлака или устройства для удаления продукта; и устройство привода в виде электрического двигателя с шестернями или аналогичного механического устройства привода.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать устройство для удаления шлака или устройство для удаления продукта в виде насоса; подвижный элемент в виде лопасти насоса; насос в виде крыльчатого насоса; подвижный элемент в виде лопасти или крыльчатки крыльчатого насоса; и наличие в насосе множества лопастей или крыльчаток, выполненных с возможностью отделения от жидкости твердого продукта и/или продукта в виде текучей среды.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать предоставление устройства ускорения текучей среды во впускном отверстии для текучей среды для ускорения в нем текучей среды; сообщение устройства ускорения текучей среды с возможностью прохождения текучей среды с портом канала для циркуляции жидкости; и устройство ускорения текучей среды в виде трубки Вентури, сопла, аспиратора, эдуктора, эжектора или струйного насоса.

Дополнительные признаки могут предусматривать такую конфигурацию устройства ускорения текучей среды, чтобы обеспечивать смешивание текучей среды с жидкостью для образования пузырьков или нанопузырьков.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать выпускное отверстие в виде наклонного вверх выпускного канала или прохода, сообщающегося с устройством для удаления продукта или устройством для удаления шлака; такое исполнение устройства для удаления продукта или устройства для удаления шлака, чтобы обеспечивать вытеснение твердого продукта вдоль изогнутого вверх выпускного канала, обеспечивая в то же время выход газообразного продукта или продукта в виде текучей среды; и такое расположение устройства для удаления продукта или устройства для удаления шлака и наклонного вверх выпускного канала, чтобы можно было обеспечить протекание жидкости назад в камеру под действием силы тяжести, например, если жидкость непреднамеренно или иным образом перемещается в изогнутый вверх выпускной канал, тем самым отделяя жидкость от твердого продукта.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать выпускное отверстие в виде горизонтального канала или наклонного вниз выпускного канала для обеспечения выпуска или отвода продукта в виде текучей среды из выпускного отверстия; и расположение наклонного вниз выпускного канала с любым подходящим углом или непрямым углом относительно горизонтали.

Дополнительные признаки могут предусматривать наличие в печи трубы для подачи текучей среды, сообщающейся с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием. Труба для подачи текучей среды может быть цилиндрической или может иметь другую форму поперечного сечения, например овальную, квадратную, прямоугольную или любую другую форму поперечного сечения, способную обеспечивать трубопровод для текучей среды.

Дополнительные признаки могут предусматривать канал для циркуляции жидкости в виде удлиненного канала, который проходит из верхней части печи в направлении нижней части печи; канал для циркуляции жидкости в виде трубы для циркуляции жидкости; предоставление трубы для циркуляции жидкости вокруг трубы для подачи текучей среды; необязательное расположение трубы для циркуляции жидкости концентрически с трубой для подачи текучей среды; и наличие в нижнем конце трубы для циркуляции жидкости пробки, которая имеет устройство ускорения текучей среды в ней и которая образует порт для обеспечения сообщения текучей среды между трубой для циркуляции жидкости и устройством ускорения текучей среды. Труба для циркуляции жидкости может быть цилиндрической или может иметь другую форму поперечного сечения, например овальную, квадратную, прямоугольную или любую другую форму поперечного сечения, способную обеспечивать трубопровод для жидкости.

Другие дополнительные признаки могут предусматривать образование водослива верхним концом трубы для циркуляции жидкости, например в виде щели в верхнем конце трубы для циркуляции жидкости.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать образование трубой для циркуляции жидкости и трубой для подачи текучей среды части стержнеобразного компонента, который функционально опускают в камеру; и прикрепление стержнеобразного компонента к верхней части печи так, чтобы водослив мог образовать нужный уровень объема жидкости.

Дополнительные признаки могут предусматривать возможность съемной установки трубы для циркуляции жидкости на верхнюю часть печи; и возможность съемной установки трубы для циркуляции жидкости на верхнюю часть печи с помощью быстроразъемного соединения, например соединения байонетного типа, альтернативно использование соединения на защелках или резьбового соединения.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать наличие в печи устройства распределения текучей среды; причем устройство распределения текучей среды имеет вид пластины с множеством проходов в ней; и прикрепление устройства распределения текучей среды к нижнему концу канала для циркуляции жидкости.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать предоставление сепаратора после выпускного отверстия для отделения продукта в виде текучей среды и твердого продукта; и предоставление механизма охлаждения и теплопередающего или теплоизоляционного устройства на разделительном устройстве.

Дополнительные признаки могут предусматривать наличие в печи нагревательного элемента для нагрева жидкости в камере емкости до повышенной температуры; нагревательный элемент в виде электрической нагревательной катушки; электрическую нагревательную катушку в виде индукционной катушки для обеспечения индукционного нагрева; и нагрев жидкости до температуры выше температуры окружающей среды или до температуры по меньшей мере 220 градусов Цельсия, с предпочтительным рабочим диапазоном от 800 до 1100 градусов Цельсия или с предпочтительной рабочей температурой приблизительно 1100 градусов Цельсия.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать емкость в виде емкости высокого давления; наличие в емкости внешнего слоя и внутреннего слоя; и предоставление нагревательного элемента между внутренним и внешним слоями емкости.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать наличие в печи изоляционного материала для предотвращения теплопередачи из внутренней части камеры емкости.

Дополнительные признаки могут предусматривать объем жидкости в виде объема расплавленного материала, например расплавленного металла или расплавленной соли или их комбинации; расплавленный металл в виде сплава металла; наличие в расплавленном металле одного или нескольких металлических элементов, выбранных из группы, состоящей из висмута, никеля, платины, меди, железа, кобальта, хрома, молибдена, кремния, алюминия и марганца или их комбинаций.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать текучую среду, которую вводят по трубе для подачи текучей среды, в виде подаваемого газа или подаваемой жидкости, выбранной для взаимодействия с расплавленным металлом или солью; подаваемый газ в виде газа на основе углеводородов, выбранных из группы, состоящей из метана, пропана, этана, бутана и других содержащих водород соединений наподобие силана и сероводорода; и подаваемую жидкость в виде жидкости, выбранной из группы, состоящей из углеводородных жидкостей, отходов и органических масел и пластмасс; и необязательное наличие в подаваемой жидкости твердых частиц.

В соответствии с другим аспектом изобретения представлена система риформинга текучей среды, причем система содержит:

емкость, которая образует в ней камеру для содержания объема жидкости;

впускное отверстие для текучей среды для введения текучей среды в камеру ниже уровня объема жидкости, чтобы обеспечивать взаимодействие текучей среды с жидкостью и перемещение через нее к выпускному отверстию для выпуска продукта взаимодействия из камеры; и

канал для циркуляции жидкости, имеющий водослив, который функционально расположен вблизи уровня объема жидкости, и порт, который расположен на удалении от водослива и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием для текучей среды, чтобы обеспечивать протекание жидкости через водослив по каналу для циркуляции жидкости и через порт.

В соответствии с другим аспектом изобретения представлен компонент для подачи текучей среды, содержащий:

верхний конец, выполненный с возможностью прикрепления к емкости для содержания объема жидкости при использовании;

нижний конец, расположенный ниже уровня объема жидкости в емкости;

впускное отверстие для текучей среды вблизи нижнего конца для введения текучей среды в емкость ниже уровня объема жидкости в емкости, чтобы обеспечивать взаимодействие текучей среды с жидкостью и перемещение через нее; и

канал для циркуляции жидкости, проходящий от верхнего конца в направлении нижнего конца, имеющий водослив, который функционально расположен вблизи уровня объема жидкости, и порт, который расположен на удалении от водослива и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием для текучей среды, чтобы обеспечивать протекание жидкости через водослив по каналу для циркуляции жидкости и через порт.

Дополнительные признаки могут предусматривать выполнение порта с возможностью втягивания через него жидкости для смешивания с текучей средой так, чтобы вводить смесь в емкость через впускное отверстие.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать наличие в компоненте для подачи текучей среды трубы для подачи текучей среды, сообщающейся с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием; и использование компонента для подачи текучей среды в качестве компонента для риформинга текучей среды. Труба для подачи текучей среды может быть цилиндрической или может иметь другую форму поперечного сечения, например овальную, квадратную, прямоугольную или любую другую форму поперечного сечения, способную обеспечивать трубопровод для текучей среды.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать расположение верхнего конца компонента для подачи текучей среды с возможностью прикрепления к печи, которая содержит емкость, причем емкость образует камеру для содержания объема жидкости при использовании; и объем жидкости в виде расплавленного материала, например расплавленного металла или расплавленной соли.

Дополнительные признаки могут предусматривать предоставление устройства ускорения текучей среды во впускном отверстии для текучей среды для ускорения в нем текучей среды; сообщение устройства ускорения текучей среды с возможностью прохождения текучей среды с портом канала для циркуляции жидкости; и устройство ускорения текучей среды в виде трубки Вентури, сопла, аспиратора, эдуктора, эжектора или струйного насоса.

Другие дополнительные признаки могут предусматривать такую конфигурацию устройства ускорения текучей среды при использовании, чтобы обеспечивать смешивание текучей среды с жидкостью для образования пузырьков или нанопузырьков.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать канал для циркуляции жидкости в виде удлиненного канала, который проходит от верхнего конца до нижнего конца; канал для циркуляции жидкости в виде трубы для циркуляции жидкости; предоставление трубы для циркуляции жидкости вокруг трубы для подачи текучей среды; необязательное расположение трубы для циркуляции жидкости концентрически с трубой для подачи текучей среды; и наличие в нижнем конце трубы для циркуляции жидкости пробки, которая имеет устройство ускорения текучей среды в ней и которая образует порт для обеспечения сообщения текучей среды между трубой для циркуляции жидкости и устройством ускорения текучей среды. Труба для циркуляции жидкости может быть цилиндрической или может иметь другую форму поперечного сечения, например овальную, квадратную, прямоугольную или любую другую форму поперечного сечения, способную обеспечивать трубопровод для жидкости.

Дополнительные признаки могут предусматривать образование водослива верхним концом канала для циркуляции жидкости или трубы, например в виде щели в верхнем конце канала для циркуляции жидкости.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать компонент для подачи текучей среды в виде стержнеобразного компонента; функциональное опускание стержнеобразного компонента или компонента для подачи текучей среды в емкость или камеру; и возможность прикрепления стержнеобразного компонента или компонента для подачи текучей среды к верхней части емкости так, чтобы водослив мог образовать нужный уровень объема жидкости.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать съемную установку компонента для подачи текучей среды на верхнюю часть емкости с помощью быстроразъемного соединения, например соединения байонетного типа, альтернативно использование соединения на защелках или резьбового соединения.

В соответствии с другим аспектом изобретения представлен способ риформинга текучей среды, причем способ предусматривает:

нагрев объема жидкости в емкости, которая образует в ней камеру для содержания жидкости;

введение текучей среды в камеру ниже уровня объема жидкости с помощью впускного отверстия, чтобы обеспечивать взаимодействие текучей среды с жидкостью и перемещение через нее к выпускному отверстию для выпуска продукта взаимодействия из камеры;

использование канала для циркуляции жидкости, имеющего водослив, который функционально расположен вблизи уровня объема жидкости, и порт, который расположен на удалении от водослива и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием для текучей среды; и

обеспечение протекания жидкости через водослив по каналу для циркуляции жидкости и через порт.

Дополнительные признаки могут предусматривать включение в способ этапа, обеспечивающего втягивание жидкости через порт для смешивания с текучей средой так, чтобы вводить смесь в камеру через впускное отверстие.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать включение в этап нагрева объема жидкости создания теплового градиента в объеме жидкости; и включение в способ нагрева материала, металла или соли в емкости до расплавления материала, металла или соли, чтобы образовать объем жидкости, а после того как материал, металл или соль, содержащаяся в объеме жидкости, находится в жидкой фазе, введение канала для циркуляции жидкости и погружение его ниже уровня объема жидкости так, чтобы водослив находился вблизи уровня объема жидкости.

Кроме того, дополнительные признаки могут предусматривать включение в способ предоставления устройства для удаления продукта или чистящего устройства; устройство для удаления продукта в виде устройства для удаления шлака для удаления шлака с поверхности объема жидкости в камере; и включение в способ установку устройства для удаления продукта для автоматического удаления шлака или чистки поверхности объема жидкости для удаления с нее продукта.

Дополнительные признаки могут предусматривать включение в способ этапа позиционирования водослива, чтобы он был функционально расположен вблизи нужного или предполагаемого уровня объема жидкости для регулирования уровня объема жидкости по мере того, как жидкость протекает через водослив.

Далее варианты осуществления изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые фигуры. Краткое описание фигур

На фигурах:

на фиг. 1 представлен вид спереди иллюстративного варианта осуществления печи или реактора;

на фиг. 2 представлен вид в разрезе, сделанном вдоль линии Е-Е на фиг. 1, иллюстрирующий внутренние компоненты или части печи более подробно;

на фиг. 3 представлен вид в разрезе, сделанном вдоль линии Р-Р на фиг. 1, иллюстрирующий устройство сбора частиц и удаления шлака, расположенное вблизи верхней части печи;

на фиг. 4 представлен увеличенный вид части, обозначенной «F» на фиг. 2, иллюстрирующий верхнюю часть печи более подробно;

на фиг. 5 представлен увеличенный вид части, обозначенной «G» на фиг. 2, иллюстрирующий устройство ускорения текучей среды более подробно;

на фиг. 6 представлен увеличенный вид части, обозначенной «Н» на фиг. 4, показывающий водослив, который расположен вблизи верхней части канала для циркуляции жидкости или трубы;

на фиг. 7 представлен трехмерный вид иллюстративной печи фиг. 1, также показывающий увеличенный вид верхней части печи; и

на фиг. 8 представлена высокоуровневая блок-схема иллюстративного способа риформинга текучей среды.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

Представлена печь, риформер или реактор для удаления шлака или продукта из горячей жидкости. Риформер выполнен с возможностью введения газа или текучей среды внутрь риформера ниже уровня горячей жидкости. Риформер может содержать автоматический скиммер для удаления шлака с поверхности горячей жидкости. Предусмотрен трубопровод или труба для перемещения жидкости с поверхности горячей жидкости во впускное отверстие, где текучую среду или газ вводят, нагнетают или инжектируют в печь, предпочтительно ниже поверхности жидкости внутри печи. Горячей жидкостью внутри печи обычно может быть расплавленный металл или расплавленная соль или их комбинация, но также можно использовать другие типы жидкостей. Во впускном отверстии жидкость перемешивают с текучей средой, после чего ее инжектируют или вводят внутрь риформера или печи. Можно использовать сифонное устройство или водослив, чтобы обеспечить протекание жидкости от верхней поверхности жидкости через трубопровод во впускное отверстие. Между нижней частью трубопровода и впускным отверстием может быть предусмотрен порт сообщения текучей среды. Трубопровод может содержать узкую секцию или сопла, посредством которых текучую среду можно нагнетать или вдувать, втягивать, всасывать или подавать за счет разрежения во впускное отверстие. Узкая секция может также упоминаться как устройство ускорения текучей среды, например аспиратор, сопло, эдуктор, эжектор, трубка Вентури или струйный насос. В раскрытых вариантах осуществления также можно предусмотреть систему риформинга текучей среды и способ риформинга текучей среды. Также раскрыт способ очистки поверхности объема жидкости.

Согласно фигурам представлен иллюстративный вариант осуществления печи (10) или риформера. Печь или риформер может содержать емкость (12) или контейнер, который образует камеру (14) для содержания объема жидкости (16), предпочтительно с повышенной температурой по сравнению с окружающей средой. Может быть предусмотрено впускное отверстие (18) для текучей среды для введения текучей среды (20) (показано на фиг. 5 и 6) в камеру (14) ниже уровня (22) объема жидкости (16). В представленном варианте осуществления обеспечено взаимодействие текучей среды (20) с жидкостью (16) и перемещение через нее к выпускному отверстию (24) для выпуска продукта (26) взаимодействия из камеры (14). Предпочтительно может быть предусмотрен или выполнен канал (28) для циркуляции жидкости для циркуляции через него жидкости (16). Канал (28) для циркуляции жидкости может содержать водослив (30) (показано на фиг. 6) на верхнем конце (32) канала (28) или около него. Канал (28) для циркуляции жидкости может также называться устройством для установки уровня, которое можно использовать для регулирования потока жидкости (16) от уровня (22) во впускное отверстие (18). За счет размещения водослива (30) уровень (22) можно точно регулировать независимо от увеличения или уменьшения количества вводимой подаваемой текучей среды (20) и независимо от изменений температуры жидкости (16) при изменении энергии, подаваемой на нагревательный элемент (46). В представленном варианте осуществления водослив (30) функционально расположен вблизи уровня (22) объема жидкости (16), чтобы обеспечивать протекание жидкости (16) через водослив (30) по каналу (28) и через порт (34), сообщающийся с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием (18) для текучей среды. Порт (34) предпочтительно расположен на удалении от водослива (30). Как показано более подробно в разрезе на фиг. 5, порт (34) может быть выполнен с возможностью втягивания через него жидкости (16) для смешивания с текучей средой (20) так, чтобы вводить смесь (36) в камеру (14) через впускное отверстие (18). В представленном варианте осуществления канал (28) для циркуляции жидкости представляет собой трубу или трубопровод для перемещения жидкости (16) от уровня (22) в порт (34). Труба для циркуляции жидкости может быть цилиндрической или может иметь другую форму поперечного сечения, например овальную, квадратную, прямоугольную или любую другую форму поперечного сечения, способную обеспечивать трубопровод для жидкости.

Согласно фиг. 1 емкость (12) печи (10) или риформера может представлять собой цилиндрическую емкость, однако также возможны другие формы. Печь (10) содержит верхнюю часть (38) и нижнюю часть (40). Для закрывания верхней части (38) печи может быть предусмотрен колпачок, заглушка, пробка или крышка (42). Крышка (42) может иметь контурную, изогнутую, наклонную или иную форму, соответствующую верхней части (38) печи (10), чтобы закрывать ее. В показанном иллюстративном варианте осуществления выпускное отверстие (24) может представлять собой отверстие, выполненное в крышке (42) (например путем сверления) и которое может проходить от внешней периферии (44) емкости (12) печи (10) внутрь камеры (14). Выпускное отверстие (24) может быть наклонным и может проходить вверх от центральной области или внутренней части камеры (14) печи (10) в направлении внешней периферии (44), как показано на фиг. 2, 4 и 6. Может быть предусмотрен нагревательный элемент (46) для нагрева жидкости (16) в камере (14) емкости (12) до повышенной температуры. В иллюстративном варианте осуществления нагревательный элемент (46) представляет собой электрическую нагревательную спираль для обеспечения индукционного нагрева. Однако также можно использовать другие типы нагрева. Объемом жидкости (16) может быть, например, жидкий металл, и металл может быть нагрет до температуры плавления металла для его плавления. Однако настоящее раскрытие распространяется на печи для нагрева других типов материалов, таких как соли и твердые вещества. Печь (10) может быть способна нагревать металл до состояния жидкости (16). Жидкость (16) может быть нагрета до температуры выше температуры окружающей среды или до температуры по меньшей мере от 220 до 1200 градусов Цельсия. Однако возможны варианты осуществления, в которых жидкость нагревают до температуры ниже 220 градусов Цельсия (например до температуры более 50 градусов Цельсия или более 100 градусов Цельсия). Можно использовать предпочтительный рабочий диапазон от 800 до 1100 градусов Цельсия. Рабочая температура жидкости (16) предпочтительно может составлять приблизительно 1100 градусов Цельсия. В случае, когда объем жидкости (16) представляет собой расплавленный металл, расплавленный металл может называться жидким металлическим катализатором или жидким катализатором. Печь может выступать в качестве риформера для текучей среды. Хотя в настоящее время это не является предпочтительным, также можно нагревать воду или другие жидкости в качестве объема жидкости в печи.

Далее со ссылкой на увеличенные виды на фиг. 4 и 6, печь может предусматривать подачу текучей среды или содержать трубу (48) для подачи текучей среды перед впускным отверстием (18) для текучей среды (показано на фиг. 5). Труба (48) для подачи текучей среды может сообщаться с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием (18) для введения текучей среды (20) в камеру (14) через впускное отверстие (18). Труба (48) для подачи текучей среды может образовывать часть компонента (50) для подачи текучей среды, который может представлять собой стержнеобразный компонент или блок, который можно функционально опускать в печь (10) из верхней части (38) или который может быть иным образом прикреплен к емкости (12). стержнеобразный компонент (50) может быть прикреплен к верхней части (38) печи так, чтобы при использовании водослив (30) мог быть расположен на уровне (22) объема жидкости (16) или вблизи него, таким образом, вертикальная высота (31) водослива (30) от нижней части (40) печи (10) может быть заранее определена или задана для облегчения взаимодействия между уровнем (22) жидкости (16) и водосливом (30) (см. фиг. 2 и 6). Уровень (22) жидкости (16) может зависеть от количества жидкости (например расплавленного металла или другой нагретой жидкости), содержащейся в камере (14) при использовании, а также от объема, содержащегося в канале (28) для циркуляции жидкости, который может вытесняться во время работы. Компонент (50) для подачи текучей среды может содержать внешнюю трубу, которая может образовывать канал (28) для циркуляции жидкости или трубу для циркуляции жидкости. Труба (48) для подачи текучей среды может быть внутренней трубой, находящейся внутри внешней трубы (28). В некоторых вариантах осуществления внутренняя труба может располагаться концентрически с внешней трубой, однако возможны варианты осуществления, в которых они не концентричны друг с другом и/или в которых труба для подачи текучей среды может быть отделена от канала для циркуляции жидкости. Внешняя труба (28) может быть сделана из термостойкого и/или жесткого материала, такого как металл (который может, например, иметь высокую температуру плавления, в случае жидкости (16), являющейся металлом). Внешняя труба (28) или канал для циркуляции жидкости может содержать щель (54) или проход, который образует водослив (30) или затвор, можно использовать одну или несколько щелей или проходов. Водослив (30) может быть образован на верхнем конце (32) канала (28) для циркуляции жидкости или около него. Водослив (30) может быть расположен так, чтобы во время работы печи (10) поддерживать, сохранять постоянным или регулировать уровень (22) нагретой жидкости (16), так как жидкость может протекать через водослив (30) в канал (28) для циркуляции жидкости. Это схематично показано стрелкой (52) направления на фиг. 6. Уровень (22) жидкости (16) может также называться уровнем перелива. Труба для подачи текучей среды может быть цилиндрической или может иметь другую форму поперечного сечения, например овальную, квадратную, прямоугольную или любую другую форму поперечного сечения, способную обеспечивать трубопровод для текучей среды.

Следует понимать, что компонент (50) для подачи текучей среды может быть предоставлен отдельно от печи (10) или может быть установлен в существующей печи. Компонент для подачи текучей среды может выступать в качестве компонента риформинга текучей среды, настоящее раскрытие распространяется на компонент (50) для подачи текучей среды, имеющий верхний конец (51), выполненный с возможностью прикрепления к емкости (12). Следует понимать, что емкость может представлять собой закрытую емкость, или это может быть открытая емкость, емкость (12) может образовать камеру (14) для содержания объема жидкости (16) при использовании.

Верхний конец (51) компонента для подачи текучей среды может также называться проксимальным концом. Следует понимать, что емкость не обязательно должна быть частью печи (и емкость может быть просто контейнером для содержания жидкости), но в предпочтительном в настоящее время варианте осуществления емкость образует часть печи. Компонент (50) для подачи текучей среды может дополнительные содержать нижний конец (53), расположенный ниже уровня (22) объема жидкости (16) в емкости (12) или камере (14). нижний конец (53) компонента для подачи текучей среды может также называться дистальным концом. В представленном варианте осуществления компонент (50) для подачи текучей среды дополнительно содержит впускное отверстие (18) для текучей среды вблизи нижнего конца (53) для введения текучей среды (20) в емкость (12) или камеру (14) ниже уровня (22) объема жидкости (16) в емкости (12) или камере (14), чтобы обеспечить взаимодействие текучей среды (20) с жидкостью (16) и перемещение через нее. В представленном варианте осуществления канал (28) для циркуляции жидкости образует часть компонента (50) для подачи текучей среды и проходит от верхнего конца (51) в направлении нижнего конца (53). Канал (28) для циркуляции жидкости содержит водослив (30), который в представленном варианте осуществления функционально или при использовании может расположен вблизи уровня (22) объема жидкости (16) в емкости (12). Канал для циркуляции жидкости дополнительно содержит порт (34), который расположен на удалении от водослива (30) и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием (18) для текучей среды, чтобы обеспечивать протекание жидкости (16) через водослив (30) по каналу (28) для циркуляции жидкости и через порт (34) в емкость (12) или контейнер или в камеру (14) для взаимодействия с жидкостью (16) в емкости (12).

Канал (28) для циркуляции жидкости может быть удлиненным каналом, который проходит из верхней части (38) печи (10) (или из местоположения вблизи верхней части (38)) в направлении нижней части (40) печи, нижний конец (56)канала (28) для циркуляции жидкости может содержать устройство (58) ускорения текучей среды. В представленном варианте осуществления устройство (58) ускорения текучей среды может быть предусмотрено или размещено внутри пробки (60), которая затыкает нижний конец (56)канала (28) для циркуляции жидкости. Пробка (60) может образовать или содержать порт (34), который может быть выполнен с возможностью обеспечивать сообщение текучей среды между каналом (28) для циркуляции жидкости и устройством (58) ускорения текучей среды. Устройство (58) ускорения текучей среды может быть предусмотрено перед впускным отверстием (18). Устройство (58) ускорения текучей среды может содержать узкую секцию, которая может быть выполнена с возможностью ускорения через нее текучей среды (20). Устройство (58) ускорения текучей среды может сообщаться с возможностью прохождения текучей среды с портом (34), который может быть в виде одного или нескольких проходов или отверстий, которые проходят из канала (28) для циркуляции жидкости в устройство (58) ускорения текучей среды. Порт (34) может быть образован корпусом пробки (60), или порт может образовывать часть канала (28) для циркуляции жидкости. В представленном варианте осуществления устройство (58) ускорения текучей среды образует устройство типа трубки Вентури, однако также можно использовать другие типы устройств ускорения текучей среды, например, но без ограничения, аспиратор, сопло, эдуктор, эжектор или струйный насос или любую сужающуюся секцию трубопровода, также можно использовать механический насос. Устройство (58) ускорения текучей среды может иметь коническую форму в направлении впускного отверстия (18) или может иметь форму поперечного сечения наподобие усеченного конуса или любую форму, которая может усиливать образование пузырьков текучей среды в жидкости. Следует также иметь в виду, что возможны варианты осуществления, в которых устройство ускорения текучей среды может быть выполнено как единое целое или иным образом снабжено компонентом подачи текучей среды, и его не обязательно помещать в пробку.

Канал (28) или труба для циркуляции жидкости может быть удлиненным каналом, который проходит от верхнего конца (51) компонента (50) для подачи текучей среды до его нижнего конца (53). В представленном варианте осуществления канал или труба (28) для циркуляции жидкости находится вокруг трубы (48) для подачи текучей среды и может быть необязательно расположена концентрически с трубой (48) для подачи текучей среды, нижний конец (56)канала или трубы для циркуляции жидкости может содержать пробку (60) с устройством (58) ускорения текучей среды в ней, которое предпочтительно образует порт (34) для обеспечения сообщения текучей среды между трубой (28) для циркуляции жидкости и устройством (58) ускорения текучей среды. Устройство (58) ускорения текучей среды может содержать встроенный диффузор. В представленном варианте осуществления предусмотрен вертикально встроенный диффузор, который может обеспечить подмешивание подаваемой текучей среды (20) в жидкость (16), как схематично показано стрелками направления (64) на фиг. 5. Устройство (58) ускорения текучей среды может быть выполнено так, чтобы обеспечивать перемешивание текучей среды (20) с жидкостью (16) для образования смеси (36). между каналом (28) для циркуляции жидкости и устройством (58) ускорения текучей среды может быть создана, например, разница давлений или перепад давлений. Другими словами, с разных сторон порта (34) может существовать разница давлений, причем разница давлений может вызвать втягивание жидкости (16) через порт (34) в направлении устройства (58) ускорения текучей среды. Кроме того, вызвать протекание жидкости (16) в порт (34) и через него может также сила тяжести. Следовательно, жидкость (16) может втягиваться через порт (34) в устройство (58) ускорения текучей среды, где жидкость (16) перемешивается с текучей средой (20). Подаваемая текучая среда (20) может образовывать струю, и жидкость (16) может втягиваться или всасываться в эту струю текучей среды, таким образом, жидкость (16) может всасываться (или «подаваться за счет разрежения») в эту струю текучей среды (20). Альтернативно, жидкость можно вдувать или нагнетать через порт (34) под давлением или под действием силы тяжести или с помощью насоса.

Когда жидкость (16) смешивается с текучей средой (20), как указано выше, и когда текучая среда (20) ускоряется с помощью устройства (58) ускорения текучей среды, могут образовываться пузырьки или нанопузырьки. В случае, когда подаваемая текучая среда (20) представляет собой газ или газообразное вещество, а жидкость представляет собой расплавленный металл, могут образовываться пузырьки газа или нанопузырьки. Следует понимать, что возможны варианты осуществления, в которых устройство (58) ускорения текучей среды может быть исключено (и, например, заменено прямой трубой или каналом, который соединен с портом (34)), и в которых подаваемая текучая среда может подаваться во впускное отверстие (18), за счет создания давления в трубе (48) для подачи текучей среды. Давление в трубе (48) для подачи текучей среды можно обеспечивать с помощью механического устройства, такого как насос или поршень, гидравлически, электромеханически или электромагнитно и так далее. В таком варианте осуществления смесь (36) можно создавать путем всасывания или нагнетания жидкости (16) через порт (34) и обеспечивая ее взаимодействие с подаваемой текучей средой (20). Поток подаваемой текучей среды (20) (и/или сила тяжести) может вызывать втягивание жидкости через порт (34) во впускное отверстие (18) без необходимости использования устройства (58) ускорения текучей среды. Альтернативно, для перемещения жидкости (16) по каналу (48) циркуляции жидкости также можно использовать устройство для перемещения жидкости, такое как насос.

После образования смеси (36) она движется во впускное отверстие (18), откуда она выгружается или вводится в камеру (14), как схематично показано стрелками направления (64) на фиг. 5. Печь (10) может содержать устройство (67) распределения текучей среды вблизи дна (40). Устройство (67) распределения текучей среды может представлять собой пластину с множеством проходов в ней, такую как сетчатая пластина. Устройство (67) распределения текучей среды может быть прикреплено к нижнему концу (56)канала (28) для циркуляции жидкости. Устройство (67) распределения текучей среды может быть выполнено с возможностью облегчения распределения текучей среды (20) и/или смеси (36) в объеме жидкости (16) в камере (14). В случае использования подаваемого газа в качестве подаваемой текучей среды (20) устройство (67) распределения текучей среды может распределять пузырьки газа в объеме жидкости (16), и смесь или газ могут барботировать через жидкость (16). Следует понимать, что основная часть жидкости может находиться в объеме жидкости (16) в камере (14), тогда как некоторое количество жидкости (16) может протекать по каналу (28) для циркуляции жидкости при использовании, предпочтительно под действием силы тяжести. Количество жидкости (16) внутри канала (16) для циркуляции жидкости может быть отделено от остальной объема жидкости (16) в камере (14).

Труба или канал (28) для циркуляции жидкости могут быть съемно установлены на верхней части (38) печи (10) и могут образовывать часть компонента (50) для подачи текучей среды. Фланец, который можно назвать фланцем (68) подаваемой текучей среды, может быть предусмотрен для облегчения крепления верхнего конца (32) трубы (28) для циркуляции жидкости к верхней части (38) печи (10). Фланец (68) может также образовывать часть верхнего конца (51) компонента (50) для подачи текучей среды. Труба или канал (28) для циркуляции жидкости могут быть съемно прикреплены к верхней части (38) с помощью быстроразъемного соединения, такого как байонетное соединение, в качестве альтернативы можно использовать защелкивающееся, быстроразъемное или резьбовое соединение. Таким образом, компонент (50) для подачи текучей среды может быть опущен в проход (70) в крышке (42) (показанной на фиг. 6), после чего фланец (68) может быть прикреплен к крышке (42). Предусматривается, что труба (28) для циркуляции жидкости и/или компонент (50) для подачи текучей среды могут быть удалены до того, как жидкость (16) остынет, или по любой причине технического обслуживания. Следует понимать, что компонент подачи текучей среды не обязательно нужно опускать в камеру (14) через крышку (42), и его можно прикрепить к емкости (12) по бокам или по периферии (44) емкости (12) или другим способом.

Емкость (12) может представлять собой емкость высокого давления и может быть приспособлена для работы под давлением. Как более очевидно из увеличенного вида в разрезе на фиг. 4, емкость (12) может содержать внешний слой (72) и внутренний слой (74). В настоящем варианте осуществления нагревательный элемент (46) может быть расположен между внутренним слоем (74) и внешним слоем (72) емкости (12). Камера (14) может быть образована контейнером, таким как бак (76), который может быть изготовлен из жесткого материала, такого как высокопрочный металл с высокой температурой плавления, например, когда нагреваемая жидкость (16) при нагреве представляет собой расплавленный металл. Внешний слой (72) может образовать внешнюю периферию (44) печи (10) и может обеспечивать структурную целостность емкости (12). Внешний слой (72) может быть выполнен из прочного жесткого материала для обеспечения прочности конструкции при работе печи, например, для обеспечения устойчивости к высоким рабочим давлениям при эксплуатации. Внутренний слой (74) может быть изготовлен из термостойкого материала и/или изоляционного материала для предотвращения теплопередачи из внутренней части камеры (14) емкости (12). Внутренний слой может быть изготовлен, например, из керамического материала и может обеспечивать структурную прочность.

В иллюстративном варианте осуществления и во время использования нагревательный элемент (46) можно использовать для нагрева жидкости (16) в камере (14) (и/или для создания в ней теплового градиента), а текучую среду (20) можно нагнетать или вводить в камеру (14) ниже уровня (22) жидкости (16) через впускное отверстие (18) для текучей среды. Текучую среду (20) и/или смесь (36) текучей среды и жидкости (16) можно выпускать из впускного отверстия (18), и можно обеспечить взаимодействие с объемом жидкости (16) в камере (14). Текучая среда (20) и/или смесь (36) могут перемещаться через жидкость (16) к выпускному отверстию (24). Предусматривается, что может быть выгодно обеспечить впускное отверстие (18) вблизи дна (40) емкости (и/или вблизи дна камеры (14)). Это связано с тем, что перемещение текучей среды (и/или смеси (36)) через объем жидкости (16) можно облегчить, если впускное отверстие находится вблизи дна, а время реакции между текучей средой (20) или смесью (36) и объемом жидкости (16) можно увеличить, поскольку текучей среде или смеси может потребоваться время для перемещения и, в конечном счете, подъема на поверхность или уровень (22) объема жидкости (16). Выпускное отверстие (24) может быть выполнено для выпуска продукта (26) взаимодействия из камеры (14). Следует понимать, что подаваемая текучая среда (20) может представлять собой подаваемую жидкость или подаваемый газ.

Как показано на фиг. 6, продукт (26) вышеупомянутого взаимодействия может содержать в общем продукт (80) в виде текучей среды и/или в общем твердый продукт (82). Выпускное отверстие (24) может быть приспособлено для выпуска одного или обоих из продукта (80) в виде текучей среды и твердого продукта (82). Примером твердого продукта (82), который может быть получен, является углерод в форме графита и/или графена, однако могут быть получены и другие твердые продукты. Следует понимать, что возможны варианты осуществления, в которых может быть получен только продукт в виде текучей среды или только твердый продукт. В настоящем варианте осуществления продуктом в виде текучей среды может быть газообразный продукт (80), однако продукт в виде текучей среды может также представлять собой накипь, пену или жидкий продукт. Выпускное отверстие (24) может быть расположено под углом или наклонено вверх и может представлять собой выпускной канал, расположенный под углом вверх. В случае, когда выпускное отверстие выполнено в виде просверленного отверстия в крышке, отверстие может иметь изогнутую или наклонную поверхность (84) для образования изогнутого вверх выпускного канала (также показанного на виде в разрезе на фиг. 3), который наклонен вверх изнутри камеры (14) к внешней периферии (44) печи (10). Выпускной канал или выпускное отверстие (24) может сообщаться с устройством (78) для удаления продукта, которое также может называться устройством для удаления шлака или чистящим устройством и которое более подробно описано ниже.

В настоящем варианте осуществления устройство (78) для удаления продукта может быть предусмотрено, смонтировано или размещено в крышке (42) печи (10) или риформера, как это более очевидно из видов в разрезе на фиг. 3, 4 и 6. Устройство (78) для удаления продукта может быть устройством для удаления шлака для удаления шлака с поверхности или уровня (22) объема жидкости (16) в камере (14), как показано на фиг. 6. Устройство (78) для удаления шлака может быть предназначено для отделения продукта (26) от жидкости (16) при использовании путем удаления шлака с его уровня или верхней поверхности (22). Устройство для удаления шлака может сообщаться с выпускным отверстием (24) для выпуска продукта из выпускного отверстия (24). В настоящем варианте осуществления устройство (78) для удаления шлака содержит подвижный элемент (86.1), который автоматически удаляет шлак с поверхности (22) объема жидкости (16), чтобы при использовании отделить от нее продукт (26). Может быть предусмотрено устройство (90) привода для приведения в действие подвижного элемента (86.1) устройства (78) для удаления шлака. В иллюстративном варианте осуществления, показанном на фигурах, устройство (90) привода снабжено одной или несколькими шестернями (88), которые могут приводиться в действие электродвигателем или другим устройством преобразования энергии (не показано). Шестерни (88) могут быть прямозубыми, которые вращаются синхронно для вращения подвижного элемента (86.1). Устройством (78) для удаления шлака может быть насос, такой как крыльчатый насос, а подвижным элементом (86.1) может быть лопасть или крыльчатка крыльчатого насоса. В иллюстративном варианте осуществления предусмотрены два крыльчатки (86.1, 86.2), которые могут вращаться относительно друг друга с помощью устройства (90) привода. Можно использовать и другие подвижные элементы, а также насосы с одной лопастью или крыльчаткой или насосы с более чем двумя лопастями или крыльчатками. Также возможно использование других типов автоматических устройств для удаления шлака, для удаления шлака с верхней поверхности или уровня объема жидкости.

Выпускной канал или выпускное отверстие (24) может сообщаться со устройством (78) для удаления шлака. Устройство (78) для удаления шлака может быть выполнено с возможностью проталкивания твердого продукта (82) (такого как углерод или другой твердый продукт) вдоль изогнутого вверх выпускного канала (84), а также обеспечивает выход газообразного продукта или продукта (80) в виде текучей среды через выпускное отверстие (24). газообразный продукт или продукт в виде текучей среды может, например, выходить через отверстие (81) между лопастью или крыльчаткой (86.1) и крышкой (42). Вращающиеся крыльчатки (86.1, 86.2) могут вращаться и могут функционально удалять шлак с поверхности (22) или уровня жидкости, для удаления шлака с продукта (26) взаимодействия между жидкостью (16) и нагнетаемой или вводимой подаваемой текучей средой (20). Необязательно, после выпускного отверстия (24) может быть предусмотрено разделительное устройство или сепаратор (не показан) для охлаждения и разделения продукта (80) в виде текучей среды и твердого продукта (82). Расположение устройства (78) для удаления шлака и изогнутого вверх выпускного канала (84) может быть выполнено таким образом, чтобы жидкость (16) могла течь обратно в камеру (14) под действием силы тяжести (например, через отверстие (81)), например, если жидкость непреднамеренно или иным образом перемещается в изогнутый вверх выпускной канал (84), тем самым отделяя жидкость (16) от продукта (26). Могут быть возможны и другие варианты осуществления, в которых выпускное отверстие представляет собой горизонтальный канал или наклонный вниз канал, обеспечивающий выпуск продукта в виде текучей среды из выпускного отверстия. Когда используется изогнутый вниз канал или канал с наклоном вниз, устройство (78) для удаления шлака может отсутствовать. Например, если один из продуктов (26) представляет собой жидкость, а другой продукт представляет собой газ, или когда имеется только продукт в виде текучей среды, то устройство (78) для удаления продукта можно не использовать, а для слива продукта из камеры (14) можно использовать второй водослив или сифон или наклонный вниз канал.

Следовательно, возможны варианты осуществления, в которых выпускное отверстие может представлять собой второй водослив (не показан), который можно использовать для отвода жидкого продукта на уровне, отличном от внутренней части камеры (14). В некоторых вариантах осуществления газообразный сероводород H₂S может подвергаться риформингу в риформере или печи (10). Газообразный сероводород может быть введен в трубу (48) для подачи текучей среды, и он может быть подвергнут риформингу путем взаимодействия с жидкостью (16) (такой как расплавленный металл), и продукт может содержать газообразный водород Н₂ и газообразную серу, или жидкую серу или твердую серу (в зависимости от рабочей температуры и компоновки печи (10)). В случае жидкой серы второй водослив можно использовать для выпуска жидкой серы. Ожидается, что жидкая сера может выделяться при температуре от 115 до 445 градусов Цельсия. Более того, в случае плавающего или плавучего продукта (продуктов) (26), если один из продуктов является жидким продуктом, то его можно слить или отвести с поверхности (22) жидкости или расплавленного металла с помощью сифона или выпуска жидкости на втором водосливе, клапане или затворе. Жидкий продукт также можно откачивать или отводить в месте, где жидкость (16) протекает через водослив (30) или рядом с ним.

Жидкость (16) может быть расплавленным металлом или расплавленной солью, однако в печи (10) или риформере можно нагревать другие жидкости. В случае расплавленных металлов используемый металл может представлять собой металлический сплав или может содержать один или несколько металлических элементов, выбранных из группы, состоящей из висмута, олова, серебра, ртути, никеля, платины, палладия, железа, меди, цинка, кобальта, молибдена и сульфидов переходных металлов, таких как сульфиды молибдена, вольфрама, ванадия, железа, кобальта, никеля, меди и цинка или их комбинации. Текучая среда (20) или подаваемая текучая среда, которую вводят по трубе (48) для подачи текучей среды, может представлять собой подаваемый газ или подаваемую жидкость, выбранную для взаимодействия с расплавленным металлом, солью или жидкостью (16), в зависимости от обстоятельств. Подаваемый газ может представлять собой газ на основе сульфидов и может быть, например, сероводородом. Если используется подаваемая жидкость, то подаваемая жидкость может быть жидкостью, выбранной из группы, состоящей из масел и смазок, содержащих сульфиды, сероуглерода, диметилдисульфида и дифенилдисульфида.

На фиг. 8 показан пример способа (100) риформинга текучей среды. Способ может предусматривать нагрев (102) объема жидкости (16) в камере (14) емкости (12). Нагрев (102) может быть использован для создания теплового градиента в объеме жидкости (16). Как только материал (например, металл), содержащийся в объеме жидкости (16), переходит в жидкую фазу, компонент (50) для подачи текучей среды может быть введен (103) в камеру (14), или он может быть предоставлен в камере заблаговременно. Текучая среда (20) может быть введена (104) в камеру (14) ниже уровня (22) объема жидкости (16) через впускное отверстие (18). можно обеспечить (106) взаимодействие текучей среды (20) с жидкостью (16) и перемещение через нее к выпускному отверстию (24) для выпуска продукта (26) взаимодействия из камеры (16). Способ (100) может предусматривать использование (108) канала (28) для циркуляции жидкости и обеспечение или функциональное размещение водослива (30) вблизи уровня (22) объема жидкости (16). Способ может дополнительно предусматривать использование или предоставление (109) порта (34), который расположен на удалении от водослива (30) и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием (18). Можно обеспечить (110) протекание жидкости (16) через водослив (30) по каналу (28) для циркуляции жидкости в направлении порта (34) (и предпочтительно через него), сообщающегося с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием (18) для текучей среды, можно обеспечить втягивание (112) жидкости (16) через порт (34) для смешивания с текучей средой (20), и смесь можно вводить (114) в камеру (14) через впускное отверстие (18). Продукт (продукты) (26) можно удалять (115) путем выпуска через выпускное отверстие (24), необязательно с использованием устройства (78) для удаления продукта. Необязательно, способ (100) может также предусматривать рециркуляцию (116) одного или нескольких продуктов (26) в подаваемую текучую среду (например, если один или несколько продуктов являются жидкостями или текучими средами). Настоящее раскрытие распространяется на способ очистки поверхности объема жидкости. Способ может предусматривать использование чистящего устройства (такого как устройство (78) для удаления продукта) для очистки поверхности объема жидкости.

Необязательно этап (102) нагревания объема жидкости (16) может предусматривать создание теплового градиента в объеме жидкости. Способ может также предусматривать нагревание материала, металла или соли в емкости до расплавления материала, металла или соли с образованием объема жидкости. Способ может дополнительно предусматривать после перехода материала, металла или соли, содержащихся в объеме жидкости, в жидкую фазу, введение канала (28) для циркуляции жидкости (и/или компонента (50) для подачи текучей среды) и погружение нижнего конца (56, 53) канала циркуляции жидкости или компонента подачи жидкости ниже уровня объема жидкости, так чтобы водослив (30) был функционально расположен вблизи уровня (22) объема жидкости.

Уровень жидкости (22) можно регулировать для удаления шлака с поверхности жидкости (16) для удаления частиц с поверхности или уровня (22). Печь или риформер (10) можно использовать для регулирования уровня любого типа жидкого или расплавленного материала, включая расплавленные металлы и/или соли. Удаление шлака можно выполнять автоматически и во время работы, и емкость (12) не нужно открывать для удаления из нее продукта (продуктов). Это может обеспечить преимущества по сравнению с известными печами или риформерами, о которых известно заявителю. В известных печах печь нужно открывать в атмосферу, чтобы вручную сгребать или скрести поверхность металла для удаления с него плавающего материала или объектов. Таким образом, настоящее раскрытие может сократить время простоя и может быть более эффективным, чем системы или способы предшествующего уровня техники, о которых известно заявителю. Также предполагается, что компонент (50) для подачи текучей среды может быть модернизирован для существующих печей, чтобы обеспечить регулирование уровня жидкости.

Комбинация расплавленных металлов и солей может составлять часть нагретой жидкости (16). Печь также может называться риформером для текучей среды, или печь может выступать в качестве риформера для текучей среды. Емкость (12) может быть приспособлена для содержания расплавленного материала в качестве объема жидкости при использовании. Комбинацию или смесь можно нагревать и содержать при температуре выше точки плавления смеси. Повышенная или высокая температура и каталитический эффект расплавленного металла или жидкости (16) могут вызвать разложение или распад подаваемой текучей среды (20) на один или несколько составляющих ее элементов (в результате взаимодействия между подаваемой текучей средой и жидкостью (16)). В иллюстративном варианте осуществления в качестве подаваемого газа (20) можно использовать метан (СН₄), а в качестве объема жидкости (16) можно использовать расплавленный металл. Составные элементы (которые могут составлять часть продукта (26)) могут, например, содержать углерод (С), который может образовывать твердый графит, и/или графен, и/или углеродное волокно, и/или сажевый продукт (82) (может называться твердым продуктом (продуктами)); и газообразный водород (Н₂) или продукт (80) в виде текучей среды. Поскольку плотность углеродных продуктов (82) ниже плотности жидкого металла (16), углерод может подняться на поверхность или уровень (22) расплавленного металла (16) и плавать на нем. Материал (такой как твердый графит, текучая среда, пена или другие твердые продукты (26)), который плавает на расплавленном металле (16), может называться «шлаком». Однако во всем этом описании термин «шлак» не следует толковать как включающий только отходы, а ссылки на «шлак» могут также включать в себя другие продукты, поскольку плавающие вещества или продукт (продукты) могут считаться ценными. Образующийся газообразный водород (Н₂) (80) может барботировать на поверхности расплавленного металла и может подвергаться дальнейшей обработке и использованию.

Удаление продукта или всплывающих материалов (жидкостей, твердых веществ или газов) (26) с помощью корневых крыльчаток или лопастей (86.1, 86.2) (или другого типа подметающего, скребкового или другого устройства для удаления продукта) можно выполнять в печи (10) или риформере.

Кроме того, печь или риформер (10) может обеспечивать автоматическое регулирование уровня (22) и/или может регулирования количество материала внутри емкости (12). удаление шлака с поверхности можно выполнять с помощью устройства (78) для удаления шлака непрерывно (и/или автоматически) и, таким образом, может обеспечивать непрерывное удаление газа, жидкости или твердого продукта (26) (включая любые частицы или шлак, образующиеся на поверхности жидкости (16)). Внутри камеры (14) и/или внутри емкости (12) может поддерживаться замкнутая или находящаяся под давлением, или инертная среда или среда с разрежением. Эта среда может облегчить удаление продукта (26). Настоящее раскрытие может обеспечивать экранирование резервуара (12), в результате чего подаваемая текучая среда (20) подается для того, чтобы занять пустое пространство внутри камеры (14).

Преимущество настоящего раскрытия заключается в том, что подаваемая текучая среда (20) и/или водослив (60) могут использоваться для автоматического регулирования уровня (22) объема жидкости (16) без необходимости использования дополнительных приборов, насосов или регулирующего оборудования. Уровень (22) можно поддерживать или регулировать путем циркуляции жидкости (16) по каналу (28) для циркуляции жидкости и/или через устройство ускорения текучей среды (58) (которое может называться соплом с нисходящим потоком). Следует понимать, что канал (28) для циркуляции жидкости необязательно должен быть концентричным с каналом (48) для подачи текучей среды, и возможны варианты осуществления, в которых канал для циркуляции жидкости может быть удален от канала (48) для подачи текучей среды на части его длины. В таком варианте осуществления жидкость (16) может втягиваться или выходить из канала (28) для циркуляции жидкости в струю подаваемой текучей среды (20) (даже если устройство ускорения текучей среды (58) отсутствует). К подаваемой текучей среде (20) может быть приложено давление, что может вызвать протекание жидкости (16) или расплавленного металла через водослив (30). Водослив (30) также может называться затвором или переливным отверстием. Также возможны варианты осуществления, в которых водослив, затвор или переливное отверстие могут открываться, регулироваться или закрываться снаружи печи (10), например, с помощью клапана или другого открывающего устройства, которым можно управлять снаружи печи (10). Водослив можно отрегулировать или установить на заданной высоте от дна (40) емкости (12) для регулирования высоты уровня (22).

Тип продукта (26), который может образовываться на поверхности или уровне (22) жидкости (16), может зависеть от типа используемой подаваемой текучей среды (20), а также от типа используемой жидкости (16), расплавленного металла, соли или их комбинации. Устройство (78) для удаления продукта может быть приспособлено для непрерывного удаления любых плавающих частиц на уровне (22) или поверхности. Твердый продукт (82) может, например, содержать мелкие частицы или более крупные комки. В настоящем варианте осуществления удаление продукта может быть достигнуто путем небольшого погружения одного или нескольких крыльчаток или лопастей (86.1, 86.2) ниже уровня (22), как схематично показано на фиг. 6. Эта лопасть (лопасти) или крыльчатка (крыльчатки) (86.1, 86.2) может затем вращаться или перемещаться с помощью устройства (90) привода и может действовать как механизм принудительного перемещения, чтобы направить или вытолкнуть плавающий материал или твердые частицы в и на наклонный, косой или изогнутый вверх выпускной канал (84), который может проходить к выпускному отверстию (24). Таким образом, жидкость (16) может быть отделена от твердого продукта или продукта (26) в виде текучей среды под действием силы тяжести, и жидкость (16) может течь обратно в камеру (14). Таким образом, устройство (78) для удаления продукта может быть устроено или сконфигурировано так, чтобы не обеспечивать абсолютно непроницаемое для текучей среды уплотнение (например, из-за отверстия (81)), чтобы жидкость (16) могла протекать обратно мимо крыльчаток или лопастей (86.1, 86.2). Могут быть возможны варианты осуществления, в которых продукт (80) в виде текучей среды, такой как газ, по меньшей мере частично рециркулируют обратно в трубу (48) для подачи текучей среды для повышения способности к удалению шлака с поверхности в соответствии с настоящим изобретением. Риформер (10) также может называться системой (10) для риформинга текучей среды. Также может быть предусмотрена система для очистки поверхности объема жидкости, поскольку устройство (78) для удаления продукта или чистящее устройство можно использовать для очистки поверхности или уровня (22) жидкости (16). Внутри камеры (14) верхняя поверхность (15) камеры (14) может быть наклонной, скошеной или изогнутой. В данном варианте осуществления верхняя поверхность имеет куполообразную форму. Форма верхней поверхности (15) может быть выполнена так, чтобы продукт мог перемещаться к выпускному отверстию (26) (и к устройству (78) для удаления продукта, если оно используется). Вращение крыльчаток или лопастей (86.1, 86.2) в сочетании с потоком газообразного продукта (80) (если газообразный продукт выделяется) может сметать продукт (продукты) с поверхности жидкости (22) в наклонный выпускной канал (84) и к выпускному отверстию (24).

Устройство (78) для удаления продукта или устройство для удаления шлака может иметь две коренные крыльчатки или лопасти (86.1, 86.2). Однако вместо использования этих коренных крыльчаток или лопастей (86.1, 86.2) продукт (26) также можно приводить в движение или перемещать с помощью многих других традиционных средств, известных в промышленности. Например, можно использовать многокрыльчатковые, зубчатые, лопастные и любые другие механические средства нагнетания, перемешивания, соскребания, регулировки при помощи прокладок, удаление шлака, очистки или вытирания поверхности (22) жидкости (16). В случае твердого продукта (82), включающего твердые частицы или мелкие частицы, эти частицы могут быть удалены даже путем продувки или рециркуляции газа или газообразного продукта через поверхность жидкости или путем создания разрежения на поверхности любым другим способом. Продукт (80) в виде текучей среды также можно откачивать или удалять путем продувки или приложения давления. Также можно использовать множество устройств для удаления шлака на нескольких стадиях, уровнях или слоях. Например, шлак с верхнего слоя можно удалять с помощью первого устройства для удаления шлака, а шлак с нижнего слоя может сниматься с помощью второго устройства для удаления шлака. Можно использовать любое количество устройств для удаления шлака. Это можно назвать многослойным удаление шлака, и материал может удаляться из камеры на уровне, который ниже верхней поверхности объема жидкости.

Раскрытые варианты осуществления могут обеспечивать преимущество, состоящее в том, что циркуляция жидкости (16) (например расплавленного металла) через впуск подаваемой текучей среды (20) через устройство (58) ускорения текучей среды может обеспечить эффективное перемешивание подаваемой текучей среды (20) и добавление в жидкость (16), тем самым создавая пузырьки, такие как микро- и нанопузырьки. Эти микро- или нанопузырьки могут увеличить время контакта и время реакции между подаваемой текучей средой (20) и жидкостью (16). Раскрытые варианты осуществления могут также обеспечивать преимущество, состоящее в том, что жидкость (16) может оставаться по существу внутри емкости (12), и может не потребоваться дополнительное оборудование или нагревательная емкость, как в случае с известными системами, о которых заявителю известно. Это может обеспечить эффективную интеграцию энергии и эффективное использование избыточной или расходуемой энергии. Потери тепла также могут быть уменьшены за счет изоляционного материала (74), используемого в емкости (12), и за счет того, что жидкость может оставаться внутри камеры (14) во время процесса риформинга. Емкость (12) может представлять собой единую емкость, которую можно нагревать и/или регулировать температуру с помощью электрической индукционной катушки (катушек) или нагревательного элемента (46). Энергия, подаваемая на нагревательный элемент (46), может генерироваться или основываться на возобновляемых источниках энергии или эффективных источниках энергии, чтобы обеспечить преобразование текучей среды (такой как текучая среда на основе углеводородов) без образования нежелательных выбросов углерода, или с помощью раскрытых вариантов осуществления можно уменьшить или ограничить величину выброса углерода. Например, если для питания нагревательного элемента используется гидроэнергия, солнечная энергия или энергия ветра, это раскрытие может предусматривать производство продукта (такого как водород) без значительных выбросов углерода. Также предусмотрено, что подаваемый газ может представлять собой газ на углеводородной основе и может быть выбран, например, из группы, состоящей из метана, пропана, этана, бутана и т.д.

В случае, когда жидкость (16) представляет собой расплавленный металл, на поверхности расплавленного металла может образоваться сочетание твердого, пенистого, пенообразного или жидкого шлака. Этот шлак может мешать и/или оказывать неблагоприятное воздействие на качество любых продуктов, предназначенных для производства в печи. Раскрытые варианты осуществления могут способствовать надлежащему или эффективному и своевременному удалению любых плавающих веществ (включая шлак) с поверхности жидкости (16). Это может позволить использовать продукты, которые обычно становятся отходами, в качестве ценных продуктов, и/или качество предполагаемых производимых продуктов может быть улучшено путем удаления материала с поверхности жидкости. Слой шлака или материала может автоматически и непрерывно удаляться с поверхности или уровня (22) жидкости (16), чтобы предотвратить продолжительный контакт между материалом и газом или продуктом (80) в виде текучей среды, полученным в риформере или печи (10). Это своевременное или эффективное удаление продуктов (26) (или другого удаляемого материала) может смягчить нежелательные реакции или образование нежелательных побочных продуктов.

Нагревательный элемент (46) можно использовать для изменения температуры жидкости (16), соли или расплавленного металла. Это может привести к колебаниям уровня (22), когда жидкость (16) расширяется или сжимается в результате изменения температуры. Уровень (22) можно регулировать, с помощью перелива через водослив (30). Таким образом, рабочая температура, тип жидкого или расплавленного металла и уровень (22) можно регулировать или задавать расположением водослива (30). Введение подаваемой текучей среды также может влиять на уровень (22), и количество вводимой подаваемой текучей среды (20) также можно менять для регулирования уровня (22) (например, в сочетании с водосливом (30)). В случае, когда подаваемая текучая среда (20) представляет собой газ, изменяемое задерживание газа в расплавленном металле или жидкости (16) может вызвать изменение плотности и объема (и, следовательно, уровня жидкости (22)) в печи или реакторе. (10). Таким образом, настоящее раскрытие может обеспечить возможность регулирования уровня жидкости, которое можно выполнять активно или упреждающе совместно с водосливом (30). Другими словами, уровень жидкости (22) может быть предварительно сконфигурирован для обеспечения эффективного процесса риформинга. Следует понимать, что вышеупомянутое регулирование уровня может обеспечить преимущества по сравнению с известными в настоящее время печами или риформерами, поскольку уровень (22) можно точно регулировать. Точное регулирование уровня (22) может обеспечивать постоянное, или автоматическое, и/или эффективное удаление шлака, материала или продукта (продуктов) с постоянно регулируемого уровня (22) или поверхности жидкости (16). Удаление продукта (продуктов) (26) может также облегчить регулирование уровня (22) и регулирование объема, занимаемого жидкостью (16) внутри камеры (14). Уровень (22) также можно поддерживать постоянным (и его можно, например, поддерживать на высоте водослива от дна) за счет циркуляции жидкости по каналу (28).

В случае использования печи (10) для нагревания или плавки металла могут потребоваться высокие температуры в камере (например, температуры свыше приблизительно 1000°С). Эти высокие температуры могут создавать проблемы с точки зрения материалов и механической работы. Однако настоящее раскрытие может обеспечивать автоматическое регулирования уровня жидкости без необходимости механического вмешательства или сложных приборов. Жидкий металл (или другую жидкость) можно взбалтывать за счет введения подаваемой текучей среды (20), как описано выше. Это взбалтывание может быть выполнено без механического вмешательства внутри камеры (14). Печь или риформер (10) может обеспечивать систему (20) введения подаваемой текучей среды ниже уровня (22) жидкости и может обеспечивать циркуляцию жидкости (16) для облегчения процесса риформинга. Систему можно назвать замкнутой системой, или по существу замкнутой системой, или герметичной системой, или системой, работающей под давлением. В случае подаваемого газа может быть вызвана диффузия подаваемого газа в горячую жидкость (12). Тепловое объединение также может быть достигнуто между подаваемым газом и продуктами или потоками продуктов и печью или реактором (10). Тепло может передаваться от нагретой жидкости в смесь (36) (включая циркулирующую жидкость), а также тепло может передаваться в подаваемую текучую среду. Подаваемая жидкость может также содержать охлаждающую текучую среду. Охлаждающую текучую среду можно вводить в камеру вместе с подаваемой текучей средой, или может быть предусмотрена отдельная подача охлаждающей текучей среды для подачи охлаждающей текучей среды в другом месте. Также возможны варианты осуществления, в которых предусмотрено множество источников подачи текучей среды или в которых может быть предусмотрено множество компонентов подачи текучей среды для выпуска подаваемой текучей среды или множества различных типов подаваемой текучей среды в различные области внутри камеры (14).

Следует понимать, что, несмотря на то, что выпускное отверстие (24) изображено (например, на фиг. 2) как находящееся вблизи верхней части (38) печи (10), возможны варианты осуществления, в которых выпускное отверстие может быть расположено вблизи дна (40) печи. В таком варианте осуществления продукт (продукты) может, например, иметь более высокую плотность, чем жидкость (16), и может опускаться на дно. В этом случае устройство для удаления продукта может быть расположено вблизи дна. В таком варианте впускное отверстие все еще может быть предусмотрено ниже уровня (22), но дальше от дна, например, в средней области объема жидкости или даже вблизи верха (38). Водослив или эквивалентное устройство, такое как затвор или отверстие, также могут быть предусмотрены вблизи дна, и затем жидкость может транспортироваться от затвора вверх для смешивания с подаваемой текучей средой (20) ближе к верхней части (38). Предусматривается, что в таком варианте осуществления устройство (58) ускорения текучей среды может быть расположено вблизи верхней части. Кроме того, следует понимать, что в соответствии с настоящим изобретением нет необходимости в использовании отдельной чаши печи с окислительной атмосферой или традиционной печи для сжигания с подогревом или дуговой печи или буферного резервуара для нагревания жидкости. Это связано с тем, что нагревательный элемент (например, с использованием индукционного нагрева) может нагревать жидкость внутри печи (10), а печь (10) также можно использовать в качестве риформера для обработки подаваемой текучей среды или обеспечения реакции подаваемой текучей среды с нагретой жидкостью. Экранирование резервуара или наплавление поверхности резервуара могут быть выполнены для емкости или резервуара путем введения подаваемой текучей среды или подаваемого газа для заполнения в противном случае пустого пространства в камере и для того, чтобы можно было регулировать уровень жидкости.

Вышеприведенное описание было представлено с целью иллюстрации; оно не предназначено быть исчерпывающим или ограничивать изобретение конкретными раскрытыми формами. Специалистам в соответствующей области техники понятно, что в свете приведенного выше раскрытия возможны многие модификации и варианты. Язык, используемый в описании, был выбран главным образом для удобочитаемости и учебных целей, и он не был выбран для определения или ограничения предмета изобретения. Таким образом, предполагается, что объем изобретения ограничен не этим подробным описанием, а скорее любыми пунктами формулы изобретения, вытекающими из основанной на нем заявки. Соответственно, раскрытие вариантов осуществления изобретения предназначено для иллюстрации, но не для ограничения объема изобретения, который изложен в следующей формуле изобретения.

Наконец, во всем описании и прилагаемой формуле изобретения, если контекст не требует иного, слово «содержать» или варианты, такие как «содержит» или «содержащий», следует понимать как подразумевающие включение указанного целого числа или группы целых чисел, но не исключение любого другого целого числа или группы целых чисел.

Claims (30)

1. Печь для риформинга жидкости и текучей среды, содержащая:

емкость, которая образует в ней камеру для содержания расплавленного материала в качестве объема жидкости,

впускное отверстие для текучей среды для введения текучей среды, выбранной для взаимодействия с жидкостью, в камеру ниже уровня объема жидкости, чтобы обеспечивать взаимодействие текучей среды с жидкостью и перемещение через нее к выпускному отверстию для выпуска продукта взаимодействия из камеры,

устройство для удаления продукта, выполненное с возможностью отделения продукта от жидкости, и

канал для циркуляции жидкости, имеющий переливное устройство, которое расположено с обеспечением образования уровня жидкости в емкости печи, и порт, который расположен на удалении от переливного устройства и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием для текучей среды, чтобы обеспечивать протекание жидкости через переливное устройство по каналу для циркуляции жидкости и через порт для регулирования уровня объема жидкости по мере того, как жидкость протекает через переливное устройство.

2. Печь по п. 1, в которой порт выполнен с возможностью втягивания через него жидкости для смешивания с текучей средой так, чтобы вводить смесь в камеру через впускное отверстие для текучей среды.

3. Печь по п. 2, в которой обеспечено перемещение смеси через жидкость.

4. Печь по п. 1, которая выполнена в виде риформера для текучей среды и устроена так, чтобы обеспечивать разделение текучей среды на один или несколько составляющих ее элементов.

5. Печь по п. 1, в которой устройством для удаления продукта является устройство для удаления шлака для удаления шлака с поверхности объема жидкости в камере.

6. Печь по п. 1, в которой устройство для удаления продукта сообщается с выпускным отверстием для выпуска продукта из выпускного отверстия.

7. Печь по п. 6, в которой продукт содержит продукт в виде текучей среды и твердый продукт, и в которой выпускное отверстие выполнено с возможностью выпуска одного или обоих из продукта в виде текучей среды и твердого продукта.

8. Печь по п. 7, в которой выпускное отверстие представляет собой изогнутый вверх выпускной канал, сообщающийся с устройством для удаления продукта, причем устройство для удаления продукта выполнено так, чтобы обеспечивать вытеснение твердого продукта вдоль изогнутого вверх выпускного канала, обеспечивая в то же время выход продукта в виде текучей среды, и при этом устройство для удаления продукта и изогнутый вверх выпускной канал выполнены так, чтобы обеспечить протекание жидкости назад в камеру под действием силы тяжести, если жидкость непреднамеренно двигается в изогнутый вверх выпускной канал, тем самым отделяя жидкость от твердого продукта.

9. Печь по п. 5, в которой устройство для удаления шлака содержит подвижный элемент, который автоматически удаляет шлак с поверхности объема жидкости для отделения от нее продукта, и в которой предусмотрено устройство привода для приведения в действие подвижного элемента устройства для удаления шлака.

10. Печь по п. 1, в которой устройством для удаления продукта является насос, и в которой насос содержит множество лопастей или крыльчаток, выполненных с возможностью отделения продукта от жидкости при использовании.

11. Печь по п. 1, в которой во впускном отверстии для текучей среды предусмотрено устройство ускорения текучей среды для ускорения в нем текучей среды, причем устройство ускорения текучей среды сообщается с возможностью прохождения текучей среды с портом канала для циркуляции жидкости.

12. Печь по п. 11, в которой устройством ускорения текучей среды является любое устройство из трубки Вентури, сопла, аспиратора, эдуктора, эжектора или струйного насоса.

13. Печь по п. 11, в которой устройство ускорения текучей среды выполнено с возможностью обеспечивать смешивание текучей среды с жидкостью для образования пузырьков.

14. Печь по п. 1, в которой расплавленный материал представляет собой расплавленный металл или расплавленную соль.

15. Печь по п. 14, причем печь содержит трубу для подачи текучей среды, сообщающуюся с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием для введения текучей среды в камеру.

16. Печь по п. 15, в которой текучей средой, которую вводят по трубе для подачи текучей среды, является подаваемый газ или подаваемая жидкость, выбранная для взаимодействия с расплавленным металлом или расплавленной солью.

17. Компонент печи для риформинга жидкости и текучей среды по п. 1 для подачи в нее текучей среды, содержащий:

верхний конец, выполненный с возможностью прикрепления к емкости, и

нижний конец, расположенный ниже уровня объема жидкости в емкости, причем впускное отверстие для текучей среды расположено на нижнем конце,

канал для циркуляции жидкости выполнен проходящим от верхнего конца компонента печи в направлении его нижнего конца, при этом переливное устройство размещено на уровне верхнего конца канала для циркуляции жидкости с обеспечением образования уровня жидкости в емкости печи и причем канал для циркуляции жидкости компонента печи включает порт.

18. Способ риформинга текучей среды для печи для риформинга жидкости и текучей среды, предусматривающий:

нагрев материала до его плавления для формирования объема жидкости в емкости печи, которая образует в ней камеру для содержания жидкости,

введение текучей среды, выбранной для взаимодействия с жидкостью, в камеру ниже уровня объема жидкости с помощью впускного отверстия, чтобы обеспечивать взаимодействие текучей среды с жидкостью и перемещение через нее к выпускному отверстию для выпуска продукта взаимодействия из камеры,

обеспечение устройства для удаления продукта, выполненного с возможностью отделения продукта от жидкости,

использование канала для циркуляции жидкости, имеющего переливное устройство, которое расположено с обеспечением образования уровня жидкости в емкости печи, и порта, который расположен на удалении от переливного устройства и сообщается с возможностью прохождения текучей среды с впускным отверстием для текучей среды, и

обеспечение протекания жидкости через переливное устройство по каналу для циркуляции жидкости и через порт для регулирования уровня объема жидкости по мере того, как жидкость протекает через переливное устройство.