0兆帕斯卡、約22兆帕斯卡、約25兆帕斯 卡、或者在運些值中的任意值之間的范圍內（包含端點）。處于亞臨界條件下的漿料155典型 地包括對超臨界水反應器系統100的組件具有極高腐蝕性的腐蝕性離子。腐蝕性離子的非 限制示例包含氯、硫(例如，二氧化硫）、憐等各種離子。
[0030] 超臨界水反應器系統100可具有一個或多個亞臨界區域，在超臨界水氣化過程的 至少一部分期間漿料155位于亞臨界區域中。亞臨界區域的非限制示例包括但不限于反應 器容器110的預加熱區域175和冷卻區域180。根據一些實施例，在超臨界水氣化過程中，反 應器容器110的在預加熱區域175與冷卻區域180之間的部分可包含超臨界水。雖然預加熱 區域175和冷卻區域180在圖1中描繪為位于反應器容器110內，但是實施例可提供位于不同 的組件中的預加熱區域和冷卻區域，諸如位于預加熱器（用于預加熱區域)和換熱器（用于 冷卻區域和/或預加熱區域和冷卻區域兩者）中。另外，亞臨界區域不限于預加熱區域175和 冷卻區域180,因為超臨界水反應器系統100的其中漿料155W亞臨界條件存在的任何部分 可包含亞臨界區域。
[0031] 根據一些實施例，漿料155可W在亞臨界條件下比在超臨界條件下更有腐蝕性。因 此，實施例提供了流體形成的保護層（圖1中沒有示出；更多細節參見圖2A、圖2B、圖3和圖 4)，其構造為在亞臨界水與超臨界水反應器系統100的組件之間形成屏障，例如在亞臨界區 域內形成屏障。
[0032] 圖1中描繪的超臨界水反應器系統100被提供W僅用于示例的目的并且可包括根 據需要W-種或多種構造、順序、連接等布置的更多或更少的組件，諸如一個或多個閥、預 加熱器、反應器容器、用于累送漿料155通過系統的累和本領域普通技術人員已知的其它組 件。
[0033] 圖2A和圖2B分別描繪了根據一些實施例構造的系統組件的前視圖和俯視圖。如圖 2A所示，系統組件205可與旋轉元件220相關聯。系統組件205可包括需要腐蝕性保護的任何 組件或者其部分，諸如加熱器、預加熱器、換熱器、導管管道等。旋轉元件220可構造為旋轉 且生成旋轉力。在一些實施例中，旋轉元件220可包括葉輪、轉子或構造為W使得系統組件 205內的流體的至少一部分W縱滿流流動的方式旋轉的其它旋轉設備(參見圖3)。在一些實 施例中，旋轉元件220可包括轉子、電機或者類似物，它們與系統組件205禪合且構造為使得 反應器容器W使得位于其中的流體W縱滿流流動的方式旋轉(參見圖4)。一般地，縱滿流是 包含了繞軸線旋轉的流體滿流的流體的流。
[0034] 系統組件205可構造為接收對反應器容器的內表面的至少一部分有腐蝕性的反應 器流體215。例如，反應器流體215可能由于包含在其中的腐蝕性離子而有腐蝕性。系統組件 205還可構造為接收與反應器流體相比對系統組件205的內表面不具有腐蝕性或者實質上 極小腐蝕性的保護流體210。在一些實施例中，保護流體210可基本上不能與反應器流體215 混合，使得兩種流體在各流體流經系統組件205時保持分離或者基本上分離。在一些實施例 中，保護流體210可至少部分地能與反應器流體215混合。在運些實施例中，可提供過濾器 (例如，圖1的過濾器185)，其構造為根據需要而過濾保護流體210和/或反應器流體215, W 便反應器系統過程的操作。例如，過濾器可構造為在已經完成反應過程后從反應器流體215 中去除保護流體210的元素或者反之亦然。
[0035] 根據一些實施例，保護流體210可具有比反應器流體215高的密度。在運些實施例 中，更高密度的保護流體210可包含至少部分地由金屬、金屬合金、烙鹽(例如，處于液相的 鹽）、控液或它們的組合構造而成的流體。金屬的非限制示例包含錫、鋒、侶、鉛、祕、鉛-祕-共晶（例如，按重量計約44.5%的鉛和按重量計約55.5%的祕）、嫁、儒W及它們的任意組合 的合金。烙鹽的示例性的和非限制的示例包括:氣化裡和氣化被的烙鹽、氣化裡、氣化鋼和 氣化鐘的烙鹽、硝酸鋼、亞硝酸鋼和硝酸鐘的烙鹽、氯化鐘和氯化儀的烙鹽、氯化鋼和氣化 錯的烙鹽、或它們的任何組合的烙鹽。
[0036] 因為除其他因素外，形成鹽的陰離子和陽離子之間的優先鍵合，烙鹽在反應器系 統內是穩定的。因此，反應器流體215(例如，水）與烙鹽之間的反應性會基本上受限制。另 夕h由于烙鹽所顯現出的熱穩定性，根據本文所描述的一些實施例構造的反應器系統的組 件可在比不使用烙鹽的反應器系統在更高的溫度下和/或更寬的溫度范圍內運行。在反應 過程中，處于超臨界狀態的反應器流體215具有有限可溶容量。因此，諸如那些用作根據一 些實施例的烙鹽的無機鹽會在超臨界條件下有效地不可溶，并且超過承載容量的任何鹽會 析出。在一些實施例中，引入反應器中作為漿料的部分的鹽的至少一部分可通過烙鹽從系 統組件205被帶走。
[0037] 旋轉元件220的操作可W在反應器容器內產生旋轉流或滿流，諸如由流動線路225 指示的滿流。滿流可起到迫使較高密度的保護流體210位于反應器容器的最外部分的作用。 較低密度的反應器流體215可W在系統組件205的集中部分內流動。如圖2B所示，在系統組 件205內從最外部分到最內部分的所產生的流構造包括反應器容器的內表面、保護流體210 和反應器流體215。通過運種方式，保護流體210在反應器流體215與系統組件205的內表面 之間形成保護屏障。保護屏障通過防止反應器流體215的腐蝕性元素接觸反應器容器的內 表面且因此與其反應來減少系統組件205的腐蝕。
[0038] 系統組件205可由各種材料形成，包括但不限于Special Metals Corporation的 虹COHel⑥、化ynes International公司（Huntington,West Vbginia,USA)的Haskiloy? N、鐵(Ti)及其合金、不誘鋼、金屬、金屬合金、錯(Zr)合金(例如，錯錫（Sn)、錯妮(Nb)和化-Sn-師）、儀(Ni)或其合金（例如儀-銅（Cu)、儀-鋼(Mo),儀-鐵(Fe)-銘（Cr)-Mo、或Ni-Cr-Mo )、奧氏體不誘鋼、或它們的組合。
[0039] 圖3描繪了根據第一實施例的示例性的系統組件。如圖3所示，系統組件305可構造 為大致筒狀且垂直定向的反應器容器，諸如連續式或批處理式反應器容器。反應器流體335 可W通過布置在系統組件底部的反應器流體入口 320而進入系統組件305。反應器流體335 可包括能夠根據本文所描述的實施例操作的任何類型的流體，諸如煤漿料、生物質漿料或 其它可氧化流體。反應器流體335可在高壓下（例如在約20兆帕斯卡至約30兆帕斯卡之間） 進入反應器容器305,并且可W從系統組件的底部流到頂部并且通過反應器流體出口 350流 出。
[0040] 保護流體330可W在高腐蝕性區域335上方進入系統組件305且可W朝向系統組件 的底部向下流，通過保護流體出口 325離開。因此，一些實施例提供的是，保護流體330可W 沿著與反應器流體335的流相反的方向流經系統組件。保護流體330可W具有比反應器流體 335高的密度并且可W與反應器流體不能混合或者基本上不能混合。保護流體330的密度可 使得重力可迫使保護流體沿向下的方向從保護流體入口 315流到保護流體出口 325。在實施 例中，保護流體330可包括烙鹽和/或烙鹽流體，如本文所述的。
[0041] 在實施例中，保護流體330可W通過圍繞系統組件的周邊布置的多個保護流體入 口 335和/或狹窄連續入口進入系統組件305。在實施例中，離開保護流體出口 325的保護流 體330可W被清除雜質(例如通過使用過濾器），并且在反應器系統內再次使用。雜質會起到 增加流體(諸如保護流體330和/或反應器流體335)的腐蝕性的作用，例如通過提高流體的 氧化可能性。因此，去除雜質可起到降低系統組件305內包含的流體的腐蝕性的作用。
[0042] 呈葉輪340形式的旋轉元件可布置在系統組件305內。葉輪340可位于系統組件305 的底部，例如，在其高腐蝕性區域355的下方。例如，高腐蝕性區域355可包括系統組件區域， 在該區域中，反應器流體335處于約300°C到約350°C的溫度下。系統組件305的運些區域可 W由于高溫、離子濃度和壓力W及通常用于反應器工藝的漿料的磨損性而最易于受腐蝕影 響。葉輪340可W旋轉并且將旋轉力傳給在系統組件305內流動的流體330，335，如流動線路 360所指示。
[0043] 葉輪340可W由能夠根據本文所描述的一些實施例操作的各種材料形成，包括但 不限于黃銅、鐵、侶、其合金或它們的組合。葉輪340可W由與其可操作地禪合的驅動機構 (未示出）來驅動，諸如磁禪合驅動軸。在實施例中，迷宮式密封件可用于在連續驅動軸穿過 系統組件305的壁時密封整個連續驅動軸W防止流體從驅動軸泄漏。葉輪340可構造為例如 基于保護流體310的類型和/或系統組件305的尺寸而W各種速度旋轉。例如，葉輪340可W 每分鐘大約20轉、每分鐘大約30轉、每分鐘大約50轉、每分鐘大約100轉、每分鐘大約200轉、 每分鐘大約300轉、每分鐘大約500轉、每分鐘大約1000轉、每分鐘大約1500轉、每分鐘大約 2000轉、每分鐘大約3000轉、每分鐘大約3500轉、W及在運些值中的任意兩個值之間的范圍 和值(包含端點)旋轉。
[0044] 在實施例中，反應器流體入口320可剛好位于葉輪340的下方并且可成角度而使得 進入系統組件305的反應器流體335的流沿葉輪產生的旋轉力的方向。反應器流體335可W 在比高腐蝕性區域355內的溫度低的溫度(諸如小于約200°C)下進入系統組件305,隨著其 朝向系統組件的頂部流動而被加熱。按類似的方式，保護流體入口 315可定位成使得進入系 統組件305的保護流體330的流促進了保護流體的縱滿流。
[0045] 由葉輪340產生的旋轉力可W起到迫使保護流體330和反應器流體335W縱滿流流 經系統組件305的作用。如細節區域345所示，縱滿流可W迫使較稠密的保護流體330朝向系 統組件305的最外部分，使得保護流體在與系統組件的內表面大致郵鄰的區域中流動。較低 密度的反應器流體335在系統組件305的最內部分中流動，反應器流體335通過保護流體330 的縱滿流形成的屏障與系統組件的內表面分離。在實施例中，保護流體330可W恒定速率被 引入系統組件305,使得系統組件的內表面受保護流體的基本上恒定的表面涂層保護。
[0046] 在系統組件305構造為換熱器的實施例中，入口 315，320、出口 325，350和葉輪340 可定位成使得保護流體330和/或反應器流體335的流沿與上述的流體流的方向相反的方向 發生。例如，反應器流體335可W通過位于系統組件305的頂部的反應器流體入口 320進入。 在該實施例中，反應器流體335可W在350°C W上的溫度(例如，高腐蝕性區域355的最高溫 度)下進入系統組件305。隨著反應器流體335移動通過系統組件305,其可W冷卻到約300°C 至約350°C之間的溫度，并且可W并入由葉輪340產生的滿流并被收集到系統組件305的底 部。通過運種方式，一些實施例可在反應器系統工藝的加熱階段和冷卻階段均提供腐蝕保 護。在一些實施例中，諸如在系統組件305構造為換熱器的實施例中，保護流體330可起到熱 傳遞介質的作用。
[0047] 根據一些實施例，保護流體330可被選擇而使得反應器流體335不會溶合到保護流 體的部分中并且保護流體不會溶合到反應器流體的部分中。在實施例中，保護流體330可包 括液態金屬或烙融金屬或其合金。例如，由于反應器流體335(諸如在超臨界水氣化過程中 使用的反應器流體)的最小可溶性，金屬或金屬合金可被選為保護流體330。在實施例中，保 護流體330可包括至少部分地由金屬、金屬合金、烙鹽、控液或它們的組合構造而成的液體。 示例性的金屬包括但不限于