СПОСОБ И РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОГО ИЛИ НЕСКОЛЬКИХ ПРОДУКТОВ

1. Способ получения одного или нескольких продуктов, предусматривающий
введение сырьевого газа в смесительную камеру, причем сырьевой газ содержит один или несколько газов;
введение горючего газа в камеру сгорания, причем горючий газ содержит один или несколько газов; и
затем воспламенение горючего газа, чтобы воспламенить горючий газ и при этом получить один или несколько газообразных продуктов сгорания, и вызвать протекание одного или нескольких газообразных продуктов сгорания в смесительную камеру посредством одного или нескольких путей потока текучей среды между камерой сгорания и смесительной камерой, и вызвать перемешивание одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевым газом, причем в результате перемешивания одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевым газом энергия передается от одного или нескольких газообразных продуктов сгорания к сырьевому газу и при этом вызывает химическую реакцию для получения одного или нескольких продуктов.
2. Способ по п. 1, в котором перед воспламенением горючего газа давление сырьевого газа в смесительной камере приблизительно равно давлению горючего газа в камере сгорания, так что сырьевой газ по существу не перемешивается с горючим газом.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно предусматривающий прекращение дальнейшего производства одного или нескольких продуктов.
4. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно предусматривающий предварительное нагревание сырьевого газа перед введением сырьевого газа в смесительную камеру.
5. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно предусматривающий предварительное нагревание горючего газа перед введением горючего газа в камеру сгорания.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором отношение объема смесительной камеры к объему камеры сгорания составляет приблизительно 10:1 или меньше.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором отношение длины смесительной камеры к диаметру смесительной камеры составляет приблизительно 30:1 или меньше.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором сырьевой газ содержит природный газ.
9. Способ по п. 8, в котором сырьевой газ содержит смесь природного газа и рециркулирующего газа.
10. Способ по п. 9, в котором рециркулирующий газ содержит одно или несколько из: одного или нескольких компонентов природного газа; водорода; монооксида углерода и диоксида углерода.
11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором горючий газ содержит окислитель.
12. Способ по п. 11, в котором окислитель содержит одно или несколько из кислорода и воздуха.
4
13. Способ по п. 11 или 12, в котором горючий газ содержит смесь CH и окислителя.
14. Способ по любому из пп. 11-13, в котором горючий газ содержит смесь рециркулирующего газа и окислителя.
15. Способ по п. 14, в котором рециркулирующий газ содержит одно или несколько из: одного или нескольких компонентов природного газа; водорода; монооксида углерода и диоксида углерода.
16. Способ по любому из пп. 1-15, в котором горючий газ вводят в камеру сгорания одновременно с введением сырьевого газа в смесительную камеру.
17. Способ по любому из пп. 1-16, в котором горючий газ вводят в камеру сгорания под давлением, которое равно давлению, с которым сырьевой газ вводят в смесительную камеру.
18. Способ по любому из пп. 1-17, в котором один или несколько продуктов содержат одно или несколько из водорода и углерода.
19. Способ по любому из пп. 1-17, в котором один или несколько продуктов содержат одно или несколько из водорода и монооксида углерода.
20. Способ по любому из пп. 1-17, в котором один или несколько продуктов содержат одно или несколько из водорода, азота и углерода.
21. Способ по п. 3, в котором прекращение дальнейшего производства одного или нескольких продуктов предусматривает снижение давления в смесительной камере.
22. Способ по п. 21, в котором давление в смесительной камере снижают достаточно быстро, чтобы препятствовать загрязнению углеродом смесительной камеры.
23. Способ по п. 22, в котором давление в смесительной камере снижают по меньшей мере на 50% в течение менее чем 1 секунды.
24. Способ по любому из пп. 1-23, в котором волна давления, созданная сгоранием горючего газа, препятствует загрязнению углеродом смесительной камеры.
25. Способ по любому из пп. 1-24, в котором энергия передается от одного или нескольких газообразных продуктов сгорания к сырьевому газу посредством динамического сжатия газа и перемешивания.
26. Способ по любому из пп. 1-25, в котором после перемешивания одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевым газом и перед получением одного или нескольких продуктов, по меньшей мере, часть смеси сырьевых газов и одного или нескольких газообразных продуктов сгорания переносится в третью камеру.
27. Способ по любому из пп. 1-26, причем способ представляет процесс реакции в постоянном объеме.
28. Реактор сырьевого газа, содержащий
смесительную камеру;
камеру сгорания;
клапанную систему для контроля потока газов в смесительную камеру и камеру сгорания и из них;
воспламенитель и
один или несколько контроллеров, сконструированных для выполнения способа, предусматривающего:
контроль клапанной системы для введения сырьевого газа в смесительную камеру, причем сырьевой газ содержит один или несколько газов;
контроль клапанной системы для введения горючего газа в камеру сгорания, причем горючий газ содержит один или несколько газов; и
затем контроль воспламенителя для воспламенения горючего газа, чтобы воспламенить горючий газ и при этом получить один или несколько газообразных продуктов сгорания, и вызвать протекание одного или нескольких газообразных продуктов сгорания в смесительную камеру посредством одного или нескольких путей потока текучей среды между камерой сгорания и смесительной камерой, и вызвать перемешивание одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевым газом, причем в результате перемешивания одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевым газом энергия передается от одного или нескольких газообразных продуктов сгорания к сырьевому газу и при этом вызывает химическую реакцию для получения одного или нескольких продуктов.
29. Реактор по п. 28, в котором перед контролем воспламенителя контроль клапанной системы для введения сырьевого газа предусматривает контроль клапанной системы для введения сырьевого газа в смесительную камеру при первом давлении, и при этом контроль клапанной системы для введения горючего газа предусматривает контроль клапанной системы для введения горючего газа в камеру сгорания при втором давлении, приблизительно равном первому давлению, так что сырьевой газ по существу не перемешивается с горючим газом.
30. Реактор по п. 28 или 29, в котором способ дополнительно предусматривает контроль клапанной системы для прекращения дальнейшего производства одного или нескольких продуктов.
31. Реактор по любому из пп. 28-30, в котором камера сгорания расположена в смесительной камере.
32. Реактор по п. 31, в котором камера сгорания находится со смещением относительно продольной оси смесительной камеры.
33. Реактор по любому из пп. 28-30, в котором камера сгорания расположена вне смесительной камеры.
34. Реактор по любому из пп. 28-33, в котором камера сгорания содержит одно или несколько отверстий, образованных в ней.
35. Система, содержащая множество реакторов для сырья, причем каждый реактор содержит
смесительную камеру;
камеру сгорания и
воспламенитель;
клапанную систему для контроля потока газов в смесительную камеру и камеру сгорания и из них; и
один или несколько контроллеров, сконструированных для выполнения способа, предусматривающего для каждого реактора:
контроль клапанной системы для введения сырьевого газа в смесительную камеру, причем сырьевой газ содержит один или несколько газов;
контроль клапанной системы для введения горючего газа в камеру сгорания, причем сырьевой газ содержит один или несколько газов; и
затем контроль воспламенителя для воспламенения горючего газа, чтобы воспламенить горючий газ и при этом получить один или несколько газообразных продуктов сгорания, и вызвать протекание одного или нескольких газообразных продуктов сгорания в смесительную камеру посредством одного или нескольких путей потока текучей среды между камерой сгорания и смесительной камерой, и вызвать перемешивание одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевым газом, причем в результате перемешивания одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевым газом энергия передается от одного или нескольких газообразных продуктов сгорания к сырьевому газу и при этом вызывает химическую реакцию для получения одного или нескольких продуктов,
причем для заданного реактора способ выполняется со сдвигом по фазе относительно по меньшей мере одного другого реактора из множества реакторов.
36. Система по п. 35, в которой для каждого реактора перед контролем воспламенителя контроль клапанной системы для введения сырьевого газа предусматривает контроль клапанной системы для введения сырьевого газа в смесительную камеру при первом давлении, и при этом контроль клапанной системы для введения горючего газа предусматривает контроль клапанной системы для введения горючего газа в камеру сгорания при втором давлении, приблизительно равном первому давлению, так что сырьевой газ по существу не перемешивается с горючим газом.
37. Система по п. 35 или 36, в которой для каждого реактора способ дополнительно предусматривает контроль клапанной системы для прекращения дальнейшего производства одного или нескольких продуктов.
38. Система по любому из пп. 35-37, в которой множество реакторов располагаются радиально относительно центральной оси, и при этом система дополнительно содержит вращающее устройство, сконструированное для: вращения множества реакторов вокруг центральной оси относительно блока клапанов, содержащего клапанную систему; или вращения блока клапанов, содержащего клапанную систему, вокруг центральной оси относительно множества реакторов.
39. Система, содержащая один или несколько реакторов по любому из пп. 28-34 и один или несколько топливных элементов, соединенных с одним или несколькими реакторами и сконструированных для приема углерода, полученного при перемешивании одного или нескольких газообразных продуктов сгорания с сырьевыми газами.