施方式中,可以将多个电极定位成当横跨这些电极提供电流时在流体中的多个离子上施加电泳力。在特定实施方式中,如这里更详细地描述的,所述电泳力可以指向径向向内方向。在一些实施方式中,该径向电泳力可以减少或防止离子与内表面的至少一部分接触,如这里更详细地描述的。在一些实施方式中,如这里描述的,该径向电泳力可以允许多个离子与流体一起通过管道从第一端移动到第二端。
[0032]在各种实施方式中,加热器可以被附接(315)到管道。在一些实施方式中,加热器可以热联接到管道。在一些实施方式中,加热器可以被构造为加热管道中的流体。在特定实施方式中,加热器可以将流体加热到临界温度。在一些实施方式中,控制器可以被附接(320)到加热器。在特定实施方式中,如这里更详细描述的,控制器可以被构造成使加热器加热管道中的流体。
[0033]在各种实施方式中,加压设备可以被附接(325)至管道。在一些实施方式中,加压设备可与管道流体连通。在一些实施方式中,加压设备可以被构造成对管道中的流体加压。在特定实施方式中,加压设备可以被构造成将流体加压到临界压力以上。在一些实施方式中,控制器可以被附接(330)到该加压设备。在特定实施方式中,如这里更详细描述的,控制器可以被构造成使加压设备对管道中的流体进行加压。
[0034]图4示出了根据各种实施方式的最小化超临界水化部件中的腐蚀和在次临界到超临界的过程中控制离子浓度的方法的流程图。此处描述的过程只是示例性的,在不脱离该公开内容的范围的情况下,可以使用附加的、较少的或替代的过程。
[0035]在各种实施方式中,流体可以被提供(405)到管道中。在一些实施方式中,流体可被提供(405)到管道的第一端。在一些实施方式中,管道可以被构造成将流体引导到其第二端,如在这里更详细地描述的。在一些实施方式中,流体可以包含多个离子。在特定实施方式中,当与管道的内表面接触时,离子可能对管道产生腐蚀。
[0036]在各种可选的实施方式中,流体可以被加热(410)。在一些实施方式中,如这里更详细地描述的,可以利用加热器加热(410)流体。在特定实施方式中,可以利用加热器将流体加热(410)至接近或高于临界点的温度。在一些实施方式中,该临界点可以为大约623K。
[0037]在各种可选的实施方式中,流体可以被加压(415)。在一些实施方式中,如这里更详细地描述的,可以利用加压设备对流体加压(415)。在特定实施方式中,可以使用加压设备将流体加压(415)加压到接近或超过临界点的压力。在一些实施方式中,该临界点可以为大约22MPa。
[0038]在各种实施方式中,可以将多个电极定位(420)在管道上,并且可以横跨这些电极施加(425)电流。在一些实施方式中,这些电极可以以如下方式定位(420),即:当横跨这些电极施加(425)电流时,可以得到电泳力。在一些实施方式中,如这里更详细描述的,可以相对于管道半径在径向向内方向上将电泳力基本引导在流体中的多个离子上。在一些实施方式中,如这里更详细地描述的,作用离子上的电泳力可以在管道内侧上得到至少一个抗腐蚀区域,在该抗腐蚀区域内,离子的至少一部分不会与管道的内表面的至少一部分接触。在一些实施方式中,作用在离子上的电泳力在管道的内侧上得到至少一个防腐蚀区域,在该防腐蚀区域中,使位于内表面处或附近的离子的至少一部分减少或变少。在特定实施方式中,相对于在没有包含电极和/或没有横跨这些电极施加电流的管道中位于内表面的表面处或附近的离子数量,可以减少或变少内表面处或附近的离子的至少一部分。离子的至少一部分可以被减少例如 1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/8、1/10、1/16、1/32、1/50、1/64、1/96、1/100、1/200、1/500或这些值中的任两个值之间的范围或值。然而,在一些实施方式中,如这里更详细描述的,电泳力可以是这样的,即:当引导(430)流体通过管道从第一端到第二端时,仍然允许离子与流体一起移动。
[0039]示例
[0040]示例1:煤气化系统
[0041]将煤转化为一氧化碳、氢气和二氧化碳的煤气化系统包括至少一个管,该管将超临界或近超临界离子浆从加热设备传输到反应器容器。离子浆料在其通过该管时将被加热到至少623K的温度和被加压到至少22MPa的压力。该管由陶瓷基复合物制成,并且能够承受高达10MPa的压力和高达100K的温度。然而,该管容易受到离子浆的腐蚀。为了解决这个问题,该管有4个双曲线形金属电极。电源横跨这些电极提供交流电流;该电源提供大约1kV的电压、大约9.5kff的电功率和大约500Hz的频率。由于横跨电极的这种功率,得到在该管上向内指向的电泳力。该电泳力是排斥离子并产生离子浓度梯度必需的力的等效力,该离子浓度梯度导致在管的边缘附近没有离子浓度,而在管的中心附近离子浓度较大。结果,离子浆通过该管从加热设备到达反应器容器,且与在没有施加AC电流的情况下通常与管的边缘接触的离子的数量相比,离子浆中的与管的边缘接触的离子的数量减少。
[0042]示例2:修改现有管
[0043]用于在气化设备中传输超临界流体的管易受到超临界流体中的离子的腐蚀。以前曾尝试解决该问题,这些尝试导致:关闭气化装置,移除腐蚀管道,并将所述腐蚀管道更换为不易腐蚀的管道材料。然而,这种尝试只提供了一个临时的解决方案,因为该管最终会再次被腐蚀。此外,由于更换管而将气化设备停止而发生了显著的成本。为了更好地解决该问题,在直径为2米的管的外侧上放置四个双曲线形金属电极。这些电极被连接到交流电源,该交流电源横跨这些电极提供IkV的电压、50kW的电功率和50Hz的频率。该交流电足以在超临界流体中的离子上产生强大的电泳力,该电泳力将离子从管的表面驱动至少0.5米,因而减少或防止大部分离子与管壁接触。安装该系统不需要停机,因为电极放置在管的外侧上,并且能够在不中断管内的超临界流体流动的情况下进行安装。此外,电极的应用消除了获得昂贵的管材料来更换管段的需要。结果,气化设备能够以更少的停工期更有效地工作,这降低了成本而增加了利润。
[0044]在上面的详细描述中,参考了所附的图,这些图形成该描述的一部分。在图中,类似的符号通常标识类似的部件,除非上下文另有规定。在详细描述、图和权利要求书中描述的例示性实施方式并不意味着进行限制。在不脱离这里提供的主题的精神或范围的情况下可以使用其他实施方式,并且可以进行其他改变。将容易理解的是,如这里大体描述并在附图中示出的本发明的各个方面可以以各种不同的构造(在这里可以明确地预期所有这些构造)进行布置、替换、组合、分离和设计。
[0045]在该申请中描述的【具体实施方式】方面,本公开内容不受限制,这些【具体实施方式】旨在用作各种方面的例示。如对本领域技术人员明显的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行许多修改和改变。根据上述描述,除了这里列举的那些方法和设备外,在该公开内容的范围内在功能上等价的方法和设备对本领域技术人员也将是显而易见的。这些修改和改变旨在落入所附权利要求的范围内。本公开内容将只受到所附权利要求的术语连同这些权利要求被赋予的等价物的全部范围的限制。将理解的是,该公开内容不限于具体方法、试剂、化合物、组成或生物系统,这些方法、试剂、化合物、组成或生物系统当然是能够变化的。还将理解,这里使用的术语仅用于描述【具体实施方式】之目的,并不是为了进行限制。
[0046]关于这里基本任何复数和/或单数术语的使用,本领域技术人员可以适合于上下文和/或应用而从复数变换到单数和/或从单数变换到复数。为了清楚起见,可以在这里明确地阐述各种单数/复数排列。
[0047]本领域技术人员将理解,一般来说,这里使用的术语,特别是在所附权利要求(例如,所附权利要求的主体)中使用的术语通常只在作为“开放”术语(例如,术语“包括”应该被解释为“包括但不限于”,术语“具有”应该被解释为“至少具有”,术语“包括”应该被解释为“包括但不限于”)。尽管在“包括”各种部件或步骤(被解释为“包括但不限于”)方面描述了各种组成、方法和装置,但是所述组成、方法和装置也可以“主要由”各种部件和步骤“构成”或“由”各种部件和步骤“构成”,并且这些术语应该被解释为限制实质上封闭的构件组。本领域技术人员还将进一步理解到,如果意图具体数量的引入权利要求叙述,则将在权利要求中明确地叙述这种意图,而在没有这行叙述的情况下,则不存在这种意图。例如,为了有助于理解,如下所附权利要求可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求叙述。然而,这种短语的使用不应该被解释成暗示通过不定冠词“一(a) ”引入的权利要求叙述将含有这种引入的权利要求叙述的任何具体权利要求限制为仅含有这种叙述的实施方式,即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一 (a) ”之类的不定冠词也是如此(例如,“一”和/或“一个”应该被解释为是指“之前一个”或“一个或多个”)。对于使用定冠词引入权利要求叙述的情况同样如此。另外,即使明确地叙述了具体数量的引入权利要求叙述,本领域技术人员将认识到,这种叙述应该解释为是指至少所叙述的数量(例如,“两个叙述”中的仅仅叙述,没有其他修饰符,是指至少两个续传或两个或更多个叙述)。在使用类似于“A、B和C等中至少一个”的惯例的这些情况下,通常这种结构旨在于这种含义,即:本领域技术人员将理解该惯例(例如,“具有A、B和C中至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C、和/或同时具有A、B和C的系统,等等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”的惯例的这些情况下,通常这种结构旨在于这种含义,即:本领域技术人员将理解该惯例(例如,“具有A、B或C中至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C、和/或同时具有A、B和C的系统,等等)。本领域技术人员将进一步理解,连接两个或更多个可选术语的间断词和/或短语,无论是在说明书、权利要求书还是在附图中,几乎都应该被理解为考虑到了可能包括这些术语中的一个、这些术语中的任一个或者这两个术语。例如,短语“A或B”将被理解为包括可能是“A”或“B”或“A和B”。
[0048]另外,在就马库什组方面描述该公开内容的特征或方