犧牲播種金屬產(chǎn)生，沉淀析出，并且可以在SCWG反應(yīng)器的下游進(jìn)行收集。例如，鋁可以產(chǎn)生氧化鋁，鋼可以產(chǎn)生水合氧化鐵和/或赤鐵礦。將這些氧化物出售給冶煉者可以抵消播種材料的一些成本并且可以免除不得不儲(chǔ)存廢料的環(huán)境難題。
[0032]使用所描述的方法和材料會(huì)使得相對(duì)于不具有所描述的方法和材料的相同或相似SCWG反應(yīng)器的操作而言SCWG反應(yīng)器中腐蝕的減輕或消除。腐蝕度通?？梢詼p少任意量。例如，腐蝕度可以減少至少約10 %、至少約20 %、至少約30 %、至少約40 %、至少約50 %、至少約60 %、至少約70 %、至少約80 %、至少約90 %、至少約95 %、至少約96 %、至少約97 %、至少約98%、至少約99，在理想情況下，減少約100% (完全消除腐蝕)。
[0033]圖2示出了依照本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的用于超臨界水形成的壓力-溫度圖。
[0034]如圖200所示，水可以存在于三種相，液態(tài)水222、固態(tài)冰224和氣態(tài)水蒸汽226。在三相點(diǎn)228處，壓力和溫度可以使得水的三種相中的每一種可以同等地存在。對(duì)于水而言，三相點(diǎn)228可以出現(xiàn)在約0.006atm的壓力下以及約0.01°C的溫度下。在臨界點(diǎn)230處，壓力和溫度可以使得氣態(tài)水蒸汽226和液態(tài)水222項(xiàng)可以出現(xiàn)而形成一相，超臨界水。超臨界水(SCW)可以出現(xiàn)在高于約218atm的壓力以及374°C以上的溫度。
[0035]圖3示出了依照本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的示例的由甘油產(chǎn)生甲醇，其中用于甲醇的合成氣是在超臨界水的再形成過程中獲得的。
[0036]如圖300所示，植物油332、催化劑334和甲醇336可以用作生物柴油廠338內(nèi)超臨界水再形成的原料。甘油可以是工廠生產(chǎn)的副產(chǎn)物，其隨后可以通過甘油-甲醇(GtM)過程340再形成且合成為甲醇、超甲醇的可再生合成氣。生物柴油342可以是工廠生產(chǎn)的額外副產(chǎn)物。
[0037]根據(jù)一些示例，GtM可涉及到兩個(gè)集成的過程；每個(gè)過程可以在近似247atm的壓力下運(yùn)行。第一過程可以在超臨界水中再形成甘油以產(chǎn)生H2、C0、C02、CH4以及高級(jí)經(jīng)，這些隨后可以與水相分離。第二過程可以在填充床反應(yīng)器中將氣體轉(zhuǎn)換成超甲醇。超甲醇是可以在相繼的GtM過程中使用的甲醇可再生合成氣。
[0038]將超臨界水中甘油的再形成與GtM過程中甲醇合成相結(jié)合會(huì)比在標(biāo)準(zhǔn)的甲醇合成中使用的壓縮氣體具有更小的能量強(qiáng)度。SCWG所提供的高壓可利于甲醇合成中的均衡位置和反應(yīng)速率。另外，用于甲醇合成的條件可以允許每次通過反應(yīng)器所獲得的有限成分的完全轉(zhuǎn)換，這可以允許省去未轉(zhuǎn)換合成氣的再循環(huán)流。此外，GtM過程可以使得生物柴油生產(chǎn)更有利于環(huán)境，可以減少對(duì)不穩(wěn)定市場(chǎng)價(jià)格的依賴，并且可以確保甲醇的供應(yīng)，這可以提高生物柴油的經(jīng)濟(jì)性。
[0039]圖4示出了依照本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的用于在超臨界水中再形成的另一示例過程。
[0040]如圖400所示，原料442，即生物燃料和水的混合物，可以流經(jīng)饋料栗444，饋料栗444可以升高混合物的壓力。生物燃料和水442的混合物隨后可以繼續(xù)送到換熱器446，換熱器446包含到SCWG反應(yīng)器448的入口和出口，混合物可以在升高的溫度下進(jìn)一步流入SCWG反應(yīng)器448。SCWG反應(yīng)器448內(nèi)的壓力和溫度可以超過水的臨界點(diǎn)，形成超臨界水，這可以將生物燃料轉(zhuǎn)換成燃料氣體。兩相氣體-液體產(chǎn)物可以從SCWG反應(yīng)器448得出，兩相氣體-液體產(chǎn)物可以在高壓氣體-液體分離器450中分離。通過冷卻452可以將氣相與液相分離，這會(huì)產(chǎn)生富氫氣體454。其余的液相隨后可以進(jìn)一步冷卻(456)且傳遞到低壓氣體-液體分離器458中，這可以生成富含二氧化碳的氣體460以及水和礦物質(zhì)462。
[0041]用于在超臨界水中再形成的過程可以使用饋料栗444、換熱器446、SCffG反應(yīng)器448、高壓氣體-液體分離器450和低壓氣體-液體分離器458。SCffG反應(yīng)器可以工作在水臨界點(diǎn)以上的條件約600°C至約650°C的溫度以及大約296atm的壓力下。換熱器446可以提供反應(yīng)器448的入口流和出口流之間的換熱，這允許實(shí)現(xiàn)高的熱效率。
[0042]根據(jù)其他的示例，在超臨界水中處理生物燃料可以將生物燃料內(nèi)的有機(jī)基質(zhì)轉(zhuǎn)換成燃料氣體。該轉(zhuǎn)換可以花費(fèi)2分鐘，取決于所使用的原料的類型。超臨界水與有機(jī)基質(zhì)之間的相互作用隨著水與溫度之間的關(guān)系的變化而逐漸地變化。在溫度升高至約600°C時(shí)，水會(huì)變成強(qiáng)氧化劑，這會(huì)隨著來自水的氧氣傳遞到基質(zhì)的碳原子中而使得有機(jī)基質(zhì)降解。碳由于其高密度而優(yōu)先地氧化成CO2，但是還會(huì)形成低濃度的CO。水和有機(jī)基質(zhì)中的氫原子會(huì)釋放而形成主產(chǎn)物氣體H2。
[0043]從高壓氣體-液體分離器450分離的氣體會(huì)主要包含H2,以及CO、014和CO 2的部分。通過SCWG可產(chǎn)生的氫氣會(huì)與在普通熱生物燃料氣化器中產(chǎn)生的合成氣大不相同。氫氣含量會(huì)較高，不會(huì)有氮?dú)獾南♂?，氣體可以通過最小量的CO和014來凈化。此外，從低壓氣體-液體分離器458中分離的氣體可以包含大量的0)2和一些可燃物。這些氣體副產(chǎn)物可再用于過程加熱目的。
[0044]為減輕反應(yīng)器448內(nèi)的腐蝕，金屬顆?？蛇B同金屬輸入一起播種到反應(yīng)器中，如之前所論述的。金屬播種445可以發(fā)生在進(jìn)入反應(yīng)器448之前的一點(diǎn)或多點(diǎn)。氧化的和析出的金屬顆粒(金屬氧化物)可以在各點(diǎn)再次從反應(yīng)器的輸出端取回。金屬氧化物收集449可以通過一個(gè)或多個(gè)收集模塊來執(zhí)行，在一些示例中，一個(gè)或多個(gè)收集模塊可以將金屬氧化物提供給中央收集系統(tǒng)，用于再加工。
[0045]已經(jīng)利用可以實(shí)現(xiàn)金屬顆粒的犧牲播種的具體的SCWG過程和條件描述了圖1至圖4中的示例。用于金屬顆粒的犧牲播種的實(shí)施例不限于根據(jù)這些示例的SCWG過程和條件。
[0046]圖5示出了依照本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的可用于控制SCWG反應(yīng)器的通用計(jì)算設(shè)備。
[0047]例如，計(jì)算設(shè)備500可用于控制SCWG反應(yīng)器，如本文所描述的。在示例的基本配置502中，計(jì)算設(shè)備500可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器504和系統(tǒng)存儲(chǔ)器506。存儲(chǔ)器總線508可用于處理器504與系統(tǒng)存儲(chǔ)器506之間通信。在圖5中通過內(nèi)虛線內(nèi)的那些組件圖示出基本配置502。
[0048]根據(jù)所需的配置，處理器504可以是任意類型，包括但不限于微處理器(μ P)、微控制器(μ C)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或其任意組合。處理器504可以包括諸如級(jí)別一超高速緩存512的一級(jí)或多級(jí)超高速緩存、處理器核514和寄存器516。示例的處理器核514可以包括算術(shù)邏輯單元(ALU)、浮點(diǎn)單元(FPU)、數(shù)字信號(hào)處理核(DSP Core)或其任意組合。示例的存儲(chǔ)器控制器518還可與處理器504 —起使用，或者在一些實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器控制器518可以是處理器504的內(nèi)部部件。
[0049]根據(jù)所需的配置，系統(tǒng)存儲(chǔ)器506可以是任意類型，包括但不限于易失性存儲(chǔ)器(諸如RAM)、非易失性存儲(chǔ)器(諸如ROM、閃存等)或其任意組合。系統(tǒng)存儲(chǔ)器506可以包括操作系統(tǒng)520、過程管理控制器522以及程序數(shù)據(jù)524。過程管理控制器522可以包括SCffG模塊525和播種金屬控制模塊526來控制如本文所描述的SCWG反應(yīng)器以及金屬顆粒的播種。程序數(shù)據(jù)524可以包括如本文所描述的過程數(shù)據(jù)528等，以及其他數(shù)據(jù)。
[0050]計(jì)算設(shè)備500可具有附加的特征或功能，以及附加的接口以便于基本配置502與任何所需的設(shè)備和接口之間的通信。例如，總線/接口控制器530可用于便于基本配置502與一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備532之間經(jīng)由存儲(chǔ)接口總線534的通信。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備532可以是一個(gè)或多個(gè)可移除存儲(chǔ)設(shè)備536、一個(gè)或多個(gè)非可移除存儲(chǔ)設(shè)備538或者其組合?？梢瞥鎯?chǔ)設(shè)備和非可移除存儲(chǔ)設(shè)備的示例包括諸如軟盤驅(qū)動(dòng)器和硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)的磁盤設(shè)備、諸如壓縮盤(⑶)驅(qū)動(dòng)器或數(shù)字多功能盤(DVD)驅(qū)動(dòng)器的光盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)和磁帶驅(qū)動(dòng)器，僅列舉了幾個(gè)。示例的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括以用于諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)的信息的存儲(chǔ)的任何方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性的介質(zhì)以及可移除和非可移除的介質(zhì)。
[0051]系統(tǒng)存儲(chǔ)器506、可移除存儲(chǔ)設(shè)備536和非可移除存儲(chǔ)設(shè)備538是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)的示例。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、閃存(flash memory)或其它存儲(chǔ)器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器或其它光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備、磁盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)設(shè)備或其它磁存儲(chǔ)設(shè)備、或者可用于存儲(chǔ)所需信息并且可由計(jì)算設(shè)備500訪問的任何其它介質(zhì)。任意這樣的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)可以是計(jì)算設(shè)備500的部件。
[0052]計(jì)算設(shè)備500還可以包括接口總線540，該接口總線540用于方便從各接口設(shè)備(例如，一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備542、一個(gè)或多個(gè)外圍設(shè)備接口 544和一個(gè)或多個(gè)通信設(shè)備566)經(jīng)由總線/接口控制器530到基本配置502的通信。一些示例的輸出設(shè)備542包括圖形處理單元548和音頻處理單元550，其可配置為經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)A/V端口 552與諸如顯示器或揚(yáng)聲器的各外部設(shè)備通信。一個(gè)或多個(gè)示例的外圍設(shè)備接口 544包括串行接口控制器554或并行接口控制器556，其可配置為經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)1/0端口 558與諸如輸入設(shè)備(例如，鍵盤、鼠標(biāo)、筆、語(yǔ)音輸入設(shè)備、觸摸輸入設(shè)備等)或其它外圍設(shè)備(例如，打印機(jī)、掃描儀等)的外部設(shè)備通信。示例的通信設(shè)備566包括網(wǎng)絡(luò)控制器560，其可布置成便于經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)通信端口 564通過網(wǎng)絡(luò)通信鏈路與一個(gè)或多個(gè)其他計(jì)算設(shè)備562的通信。一個(gè)或多個(gè)其他計(jì)算設(shè)備562可以包括服務(wù)器、消費(fèi)電子裝備和