连续逆流反应器的制作方法

本专利公开涉及一种用于允许磨蚀性浆料与流体反应的方法和逆流反应器系统。

背景技术：

1、磨蚀性浆料与流体之间的反应通常需要混合才能高效。因此，在加工过程中使用的反应器系统、反应器以及反应器内部的部件会暴露于移动的磨蚀性浆料，从而遭受持续磨损，因此需要维护和/或更换。

2、此外，磨蚀性浆料与流体之间的反应效率通常随着混合速率的提高而提高，因此也导致设备维护量更高。

3、磨蚀性浆料与流体之间的反应近来受到越来越多的关注，例如由于通过与矿物的反应、即所谓的矿物碳化来降低地球大气中二氧化碳浓度的可能性。与矿物碳化相关的矿物中的一些是硅酸盐和/或碳酸盐，例如橄榄石、硅灰石、蛇纹石或钢渣，它们可以与二氧化碳反应形成碳酸盐材料。然而，这些矿物与二氧化碳之间的反应速率在环境条件下较低，并且该速率受温度、压力和ph的影响。

4、加速反应速率的一种方式是允许包含矿物的浆料与包含二氧化碳的流体反应。这些浆料有利于二氧化碳和矿物的混合和处理，并且允许在相关条件内控制反应。通过改变反应条件(例如温度和压力)可以进一步提高反应速率。

5、此外，矿物碳化反应可以是放热的或吸热的，并且在加工期间可能需要平衡反应器中的温度。

6、通常用于矿物碳化的反应器包括用于混合磨蚀性浆料的运动部件以及用于控制反应器温度的管道。

7、因此，存在与传统上用于磨蚀性浆料与流体之间反应的反应器系统相关的缺点。

技术实现思路

1、本专利公开的目的之一在于克服现有技术的缺点并改进用于允许磨蚀性浆料与流体反应的反应器系统和方法。

2、根据第一方面，提供了一种在逆流反应器系统中用于允许磨蚀性浆料与流体反应的方法，所述逆流反应器系统包括逆流反应器，所述逆流反应器包括位于所述逆流反应器的第一侧处的浆料入口、位于所述逆流反应器的与所述第一侧相对的第二侧处的浆料出口、以及流体入口。所述方法包括以下步骤：通过所述浆料入口将磨蚀性浆料引入所述逆流反应器中，通过所述流体入口将流体引入所述逆流反应器中，允许所述磨蚀性浆料从所述浆料入口朝向所述浆料出口流过所述逆流反应器，以及允许所引入的流体的至少一部分相对于所述磨蚀性浆料的流动逆向流动，并与所述磨蚀性浆料反应。

3、通过允许流体相对于磨蚀性浆料的流动逆向流动，磨蚀性浆料的颗粒得以暴露于流体，并且流体可以溶解在磨蚀性浆料中，这提高了反应速率。所述方法还使固体保持悬浮并减少逆流反应器内的沉降。此外，流体相对于磨蚀性浆料的流动逆向流动限制（confine）了包含流体的体积。通过限制包含流体的体积，减少了例如泵的磨损。

4、在本公开的一些实施方案中，所述流体入口布置在所述逆流反应器的第二侧处。

5、在一些实施方案中，所述流体是气体或超临界流体。在一些实施方案中，所述气体或超临界流体是二氧化碳。在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料包含硅酸盐和/或碳酸盐。在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料包含橄榄石、硅灰石、蛇纹石和/或钢渣。在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料包含水。在一些实施方案中，所述浆料包含添加剂。在一些实施方案中，所述浆料任选地包含0-10重量%的添加剂。在一些实施方案中，所述添加剂选自碳酸氢钠、抗坏血酸、草酸或其组合。在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料包含10-45重量%、或15-40重量%的所述橄榄石、硅灰石、蛇纹石和/或钢渣，0-10重量%的添加剂，以及水，其中重量%是相对于所述磨蚀性浆料的总重量计。所述磨蚀性浆料可以进一步包含溶解的物质，例如镁离子或钙离子，以及碳酸根离子。所述橄榄石、硅灰石、蛇纹石和/或钢渣作为固体颗粒存在。这些矿物包含一种或多种(金属)硅酸盐，并且在与二氧化碳反应后，包含一种或多种碳酸盐。当诸如橄榄石的矿物暴露于空气和水时，在开采的矿物中可能已经存在一些金属碳酸盐。

6、本公开的实施方案可以包括反应条件。在一些实施方案中，所述逆流反应器的温度在100℃至250℃的范围内。在一些实施方案中，所述逆流反应器的压力在50至130巴之间。

7、这些条件提高了反应的产率。对于某些流体，这些是成为超临界流体、例如超临界二氧化碳的相关条件。

8、在一些实施方案中，所述流体与所述磨蚀性浆料之间的反应是放热的。

9、在一些实施方案中，所述方法可以包括以下步骤：允许所述磨蚀性浆料的至少一部分从所述逆流反应器的所述浆料出口流到被配置为冷却所述磨蚀性浆料的热交换器，以及允许所述磨蚀性浆料从所述热交换器通过所述浆料入口流入所述逆流反应器中，其中所述热交换器布置在所述逆流反应器的外部。应当理解，未被引导至所述热交换器的剩余部分的磨蚀性浆料可以从反应器中取出，或更一般地从循环浆料中取出，并进一步加工，例如干燥，以形成产物材料。添加一定量的未反应磨蚀性浆料以补偿被取出的剩余部分的磨蚀性浆料，并允许其与流向或来自热交换器的所述磨蚀性浆料的至少一部分混合，并流入逆流反应器以与流体反应。所添加的未反应磨蚀性浆料的量优选等于被取出的剩余部分的所述浆料的量，以便保持反应器中的浆料液位基本恒定，此处“基本”表示允许浆料液位有相对于反应器的总长度为至多20%、或至多10%、或甚至至多5%的变化。

10、实现反应器中基本恒定的浆料液位的一种方式是通过使用一个或多个合适的相应流量控制器或可控阀，其被布置为控制所述剩余部分的磨蚀性浆料、所添加的未反应磨蚀性浆料或两者的流量。

11、在一些实施方案中，所述浆料入口布置为使得所述磨蚀性浆料在浆料入口水平高度处被引入所述逆流反应器中。在一些实施方案中，所述浆料入口水平高度可以等于、高于或略高于(例如至多10cm)所述浆料水平高度。所述浆料入口水平高度可以替代地低于所述浆料液位或略低于(例如至多10cm)所述浆料液位。

12、在一些实施方案中，所述浆料入口可以是浆料入口管的端部，所述磨蚀性浆料能够通过所述浆料入口管流动，其中所述浆料入口管延伸到所述反应器中。所述浆料入口管可以从反应器的侧向侧延伸进入反应器，或者从反应器的纵向端延伸进入反应器。所述管可以任选地从反应器的第二侧延伸。在一些实施方案中，所述浆料入口可以沿向下方向定向，其法线方向相对于中心轴线具有小于90°的角度。在一些实施方案中，所述浆料入口的法线平行于所述中心轴线。在其他实施方案中，所述浆料入口的法线相对于所述中心轴线具有至少45°的角度。所述角度可以在80°至100°之间，例如90°(浆料入口的法线垂直于中心轴线)。

13、在一些实施方案中，所述反应器可以包括浆料接收表面或防溅表面，其被布置为接收任何沿除朝向反应器第二侧的方向以外的方向流动的磨蚀性浆料。这可能是若不这样处理则可能导致例如反应器壁的磨损的磨蚀性浆料液滴。所述浆料接收表面布置为使得所述磨蚀性浆料被引导朝向所述反应器的第二侧。所述浆料接收表面可以将流向第一浆料入口的磨蚀性浆料的料流中的大部分或全部料流引导朝向反应器的第二侧。换言之，朝向反应器中的磨蚀性浆料。当浆料入口的法线向下方向定向时，防溅表面可以围绕浆料入口定位，例如具有朝向反应器第二侧的方向扩大的锥形形状，以接收朝向反应器的其他部分(例如壁)向上飞溅的任何浆料。这允许减少反应器的其他部分(例如反应器壁)的磨损。

14、当大部分浆料流接触浆料接收表面时，这还可以通过粉碎浆料中的颗粒以产生更大的表面积供二氧化碳与颗粒中对二氧化碳具有反应性的物质反应来辅助反应。在其中大部分或全部浆料料流被浆料接收表面接收的实施方案中，例如当浆料入口的法线垂直于中心轴线时，浆料接收表面可以定位成使得浆料至少部分地或全部沿平行于中心轴线的向下方向被引导朝向浆料液位处和下方的浆料。这保护了壁并且还可以导致反应器中的浆料内存在混合涡流/混合流，从而辅助反应。

15、所述防溅表面优选由耐磨材料制成，例如硬化钢(如ar400或ar500)、不锈钢(如双相不锈钢、301、201、431、nitronic 30或nitronic 60不锈钢)、陶瓷(如氧化铝、氮化硅、赛隆（sialon）、碳化硅、碳化硼或氧化锆)和金属碳化物(如碳化钨或碳化钛)。所述防溅表面可以任选地包含在防溅板中。这样的防溅板可以任选地完全由耐磨材料制成。

16、热交换器的使用允许控制磨蚀性浆料的温度，并且内部的逆流反应器特征(例如包含冷却剂的管道)是多余的。通过避免这些内部特征，减少了逆流反应器的磨损。换言之，所述逆流反应器在不使用时内部基本上是空的。在使用时，相对较小的表面积与流动的磨蚀性浆料接触。在这种实施方案中的逆流反应器包括限定内部反应器体积的内壁，其中在浆料液位下方的部分有至少85%、优选90%的体积被布置为接收磨蚀性浆料和/或流体，如二氧化碳。

17、在一些实施方案中，所述热交换器包括一个或多个细长区段，其中所述细长区段大致竖直布置，并且其中所述细长区段由冷却剂冷却，并且其中所述方法包括允许所述磨蚀性浆料流过所述细长区段的步骤。

18、这防止了固体在热交换器中沉降，并且大致竖直的布置改善了生产设施的空间利用。

19、在一些实施方案中，所述方法包括以下步骤：使用搅拌装置搅拌从所述逆流反应器的所述浆料出口流出的所述磨蚀性浆料的至少一部分，并允许经搅拌的磨蚀性浆料流向所述浆料入口。

20、这破坏了磨蚀性浆料的颗粒表面上的可能钝化层，并提高了反应产率。

21、在一些实施方案中，允许所述磨蚀性浆料沿向下方向流动，并且允许所述流体在所述逆流反应器内部沿向上方向流动。

22、这进一步防止了固体在逆流反应器内部沉降。这进一步有利于限制包含流体的体积，从而减少了逆流反应器系统的磨损。

23、在一些实施方案中，所述流体入口是位于所述逆流反应器的所述第一侧处的喷嘴，并且所述方法包括通过所述流体入口沿向下方向引入所述流体，并允许所述流体的至少一部分沿向上方向流动。

24、这使流体与磨蚀性浆料接触的持续时间最大化。此外，由于允许流体与磨蚀性浆料反应，流体中被允许沿向上方向流动的部分小于沿向下方向引入的部分，从而产生作用在磨蚀性浆料上的净向下力。所述净向下力促进磨蚀性浆料的流动并减少使磨蚀性浆料流动所需的输入能量。

25、在一些实施方案中，所述逆流反应器还包括位于所述第一侧处的流体出口，其中所述浆料入口在朝向所述逆流反应器的所述第二侧的方向上与所述流体出口间隔开，所述方法包括允许未反应的流体通过所述流体出口流出所述逆流反应器，并将流出所述流体出口的所述流体的至少一部分通过所述流体入口重新引入所述逆流反应器。

26、这允许过量的流体被重复使用并提高产率。

27、在一些实施方案中，所述逆流反应器包括多个流体入口，所述方法包括通过所述多个流体入口中的每个流体入口将所述流体引入所述逆流反应器中。

28、多个流体入口有利于磨蚀性浆料的颗粒得以暴露于流体、流体溶解在磨蚀性浆料中、使固体保持悬浮并减少逆流反应器内的沉降。此外，这限制了包含流体的体积，因为可以控制流体的流动，从而更好地整体控制包含流体的体积。

29、在一些实施方案中，所述流体入口布置在所述逆流反应器的所述第一侧和所述第二侧之间的不同距离处。

30、布置在不同距离处的流体入口在反应器整个体积上产生更稳定的流体含量。由于流体通过与磨蚀性浆料的反应而被消耗，布置在所述第一侧和所述第二侧之间不同距离处的多个流体入口能够实现较小的浓度梯度。其进一步有利于磨蚀性浆料的颗粒得以暴露于流体、流体溶解在磨蚀性浆料中、使固体保持悬浮并减少逆流反应器内的沉降。此外，其限制了包含流体的体积，因为流体的流动可以被分布，从而更好地整体控制包含流体的体积。

31、在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料包含硅酸盐和/或碳酸盐以及水，并且其中所述流体包含二氧化碳，并且其中所述硅酸盐和/或碳酸盐料流相对于输入所述逆流反应器的硅酸盐和/或碳酸盐、水和二氧化碳的总和的输入质量比为15-35重量%。在一些实施方案中，所述水料流相对于输入所述逆流反应器的硅酸盐和/或碳酸盐、水和二氧化碳的总和的输入质量比为40-75重量%。在一些实施方案中，所述二氧化碳料流相对于输入所述逆流反应器的硅酸盐和/或碳酸盐、水和二氧化碳的总和的输入质量比为10-25重量%。在上述指定范围内的输入质量比进一步提高了反应的产率。

32、任选地，在一些实施方案中，所述浆料出口是第一浆料出口，并且所述逆流反应器包括布置为从所述逆流反应器输出浆料的第二浆料出口。此外，所述浆料入口是第一浆料入口，并且所述逆流反应器系统包括用于向所述逆流反应器提供未反应磨蚀性浆料的第二浆料入口。这是用于连续添加未反应磨蚀性浆料和移除已反应磨蚀性浆料的一种方式。

33、任选地，在一些实施方案中，所述未反应磨蚀性浆料包含每重量未反应磨蚀性浆料40至90重量%的水，以及每重量磨蚀性浆料0至10重量%的添加剂。

34、此外，所述未反应磨蚀性浆料可以包含每重量未反应磨蚀性浆料10至40重量%的金属硅酸盐和溶解的金属离子；以及每重量金属硅酸盐、溶解的金属离子和非反应性物质的总和0至55重量%的一种或多种非反应性物质。

35、所述非反应性物质可以是或包含对流体、特别是二氧化碳无反应性的矿物。所述非反应性物质可以部分溶解在水中。

36、这样的磨蚀性浆料提高了磨蚀性浆料与流体之间反应的效率，因为它具有相对较高的浆料密度。如果所述一种或多种非反应性物质为至多40重量%、或至多30重量%、或至多20重量%、或甚至更少，则是有益的。浆料密度越高，在反应器系统中(如泵送)以及在反应器系统外部(如过滤、干燥等)需要处理的总体积就越低。

37、任选地，在一些实施方案中，所述金属硅酸盐包括硅酸镁，并且所述溶解的金属离子包括镁离子。

38、任选地，在一些实施方案中，相对于反应器中二氧化碳和磨蚀性浆料的总重量，所述反应器中二氧化碳的量在20至60重量%之间，例如30至50重量%。这允许相对于与橄榄石发生反应的硅酸盐化合物（例如硅酸镁），能够实现超过70%甚至80%的高收率。二氧化碳中的大部分存在于气相或超临界相中，而当所述磨蚀性浆料是水性磨蚀性浆料时，反应器中2%至10%之间的二氧化碳溶解在磨蚀性浆料中。

39、任选地，在一些实施方案中，所述未反应磨蚀性浆料包含尺寸至多100μm的颗粒，例如平均粒径在5至65μm范围内。这进一步提高了磨蚀性浆料与流体之间反应的效率。

40、任选地，在一些实施方案中，所述未反应磨蚀性浆料包含橄榄石、硅灰石、蛇纹石和/或钢渣，优选橄榄石。

41、任选地，在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料是包含水的水性磨蚀性浆料。

42、任选地，在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料是水性磨蚀性浆料，包含每重量磨蚀性浆料40至90重量%的水，每重量磨蚀性浆料0至10重量%的添加剂。

43、此外，所述水性磨蚀性浆料包含每重量磨蚀性浆料10至40重量%的：金属硅酸盐、金属碳酸盐、二氧化硅、溶解的金属离子，以及每重量的金属硅酸盐、金属碳酸盐、二氧化硅、溶解的金属离子和非反应性物质的总和0至55重量%的一种或多种非反应性物质。这样的磨蚀性浆料提高了磨蚀性浆料与流体之间反应的效率，因为它具有相对较高的浆料密度。如果所述一种或多种非反应性物质为至多40重量%、或至多30重量%、或至多20重量%、或甚至更少，则是有益的。浆料密度越高，在反应器系统中(如泵送)以及在反应器系统外部(如过滤、干燥等)需要处理的总体积就越低。

44、所述非反应性物质可以是或包含对流体(特别是二氧化碳)无反应性的矿物。所述非反应性物质可以部分溶解在水中。任选地，在一些实例中，所述金属硅酸盐包括硅酸镁，所述金属碳酸盐包括碳酸镁，并且所述溶解的金属离子包括镁离子。任选地，在一些实例中，相对于反应器中二氧化碳和反应器中磨蚀性浆料的总重量，反应器中二氧化碳的量在10至25重量%之间。任选地，在一些实例中，所述磨蚀性浆料包含尺寸在5-65μm之间的颗粒。这进一步提高了磨蚀性浆料与流体之间反应的效率。优选地，所述磨蚀性浆料包含尺寸在10-60μm之间、更优选在15-55μm之间的颗粒。

45、在一些实施方案中，所述磨蚀性浆料任选地包含相对于磨蚀性浆料质量0-10重量%的添加剂。在一些实施方案中，所述添加剂选自碳酸氢钠、抗坏血酸和草酸。这些添加剂可以进一步提高反应的产率。

46、在一些实施方案中，硅酸盐和/或碳酸盐料流的输入质量比为17重量%，二氧化碳料流的输入质量比为13重量%，水料流的输入质量比为70重量%。在一些实施方案中，所述硅酸盐和/或碳酸盐包括橄榄石。

47、在一些实施方案中，硅酸盐和/或碳酸盐料流的输入质量比为32重量%，二氧化碳料流的输入质量比为21重量%，水料流的输入质量比为47重量%。

48、在一些实施方案中，所述逆流反应器沿中心轴线纵向延伸，并且在所述第一侧处包括第一纵向端并在所述第二侧处包括第二纵向端。

49、在一些实施方案中，所述逆流反应器包括在所述第一侧处的第一横截面积、在所述第二侧处的第二横截面积、以及在所述第一纵向端和所述第二纵向端之间的第三横截面积，其中所述第一横截面积、所述第二横截面积和所述第三横截面积各自垂直于所述中心轴线延伸，并且所述第一横截面积是所述逆流反应器的第一内部横截面积，所述第二横截面积是所述逆流反应器的第二内部横截面积，并且所述第三横截面积是所述逆流反应器的第三内部横截面积。

50、在一些实施方案中，所述第一横截面积大于所述第三横截面积，其中所述逆流反应器包括具有所述第一横截面积的第一扩宽区段，所述第一扩宽区段从所述第一纵向端朝向所述第二纵向端部分地沿所述逆流反应器延伸。

51、比第三横截面积更大的第一横截面积有助于抵抗反应器的侵蚀。

52、在一些实施方案中，所述第二横截面积大于所述第三横截面积，其中所述逆流反应器包括具有所述第二横截面积的第二扩宽区段，所述第二扩宽区段从所述第二纵向端朝向所述第一纵向端部分地沿所述逆流反应器延伸。

53、大于第三横截面积的第二横截面积有助于抵抗反应器的侵蚀。浆料在第二扩宽区段处的流速较低，并允许流体向上上升，并允许流体中的大部分留在逆流反应器本身中。

54、在一些实施方案中，所述逆流反应器包括所述第一扩宽区段和所述第二扩宽区段，其中所述逆流反应器包括具有所述第三横截面积的颈部。

55、大于第三横截面积的第一横截面积有助于抵抗反应器的侵蚀。

56、在一些实施方案中，所述第一横截面积与所述第三横截面积之比在1.1和9之间，优选在1.2和5之间，更优选在1.3和2.25之间。

57、在一些实施方案中，所述流体入口布置成穿过所述逆流反应器的竖直壁。

58、这减少了反应器的磨损。

59、在一些实施方案中，一个或多个搅拌装置被配置为搅拌所述逆流反应器中的流体。

60、这加速了流体在磨蚀性浆料中的溶解，从而提高了产率。

61、在一些实施方案中，所述第二横截面积与所述第三横截面积之比在1.1和9之间，优选在1.15和5之间，更优选在1.2和2.25之间。

62、在上述范围内的第二横截面积与第三横截面积之比进一步有助于抵抗侵蚀并提高产率。

63、根据第二方面，提供了一种用于允许磨蚀性浆料与流体反应的逆流反应器系统，其中所述逆流反应器系统包括逆流反应器，所述逆流反应器包括位于所述逆流反应器的第一侧处的浆料入口、位于所述逆流反应器的与所述第一侧相对的第二侧处的浆料出口、以及流体入口，所述流体入口被配置为将所述流体引入所述逆流反应器中，并且使得在使用时，所引入的流体的至少一部分沿与所述磨蚀性浆料的流动相反的方向流动。

64、通过允许流体的至少一部分沿与磨蚀性浆料的流动相反的方向流动，磨蚀性浆料的颗粒得以暴露于流体，并且流体可以溶解在磨蚀性浆料中，这提高了反应速率。所述方法还使固体保持悬浮并减少逆流反应器内的沉降。此外，流体相对于磨蚀性浆料的流动逆向流动限制了包含流体的体积。通过限制包含流体的体积，减少了例如泵的磨损。

65、在本公开的一些实施方案中，所述逆流反应器包括倾斜底部。

66、这防止了固体在逆流反应器中沉降。此外，这进一步防止了反应器中存在无浆料流动的区域。此外，如果和/或当浆料流动停止时，倾斜底部使得能够通过施加流体流将固体从反应器中冲出。

67、在一些实施方案中，所述倾斜底部包括膜或网，其具有形成所述流体入口的多个开口。这进一步改善了流体在逆流反应器横截面积上的分布，从而更好地整体控制包含流体的体积。

68、在一些实施方案中，所述流体入口包括喷嘴，其被布置为沿向下方向将所述流体注入所述逆流反应器中。

69、这使流体与磨蚀性浆料接触的持续时间最大化。此外，由于允许流体与磨蚀性浆料反应，流体中被允许沿向上方向流动的部分小于沿向下方向引入的部分，从而产生作用在磨蚀性浆料上的净向下力。所述净向下力促进磨蚀性浆料的流动并减少使磨蚀性浆料流动所需的输入能量。

70、在一些实施方案中，所述逆流反应器系统适于最高130巴的压力，并且其中所述逆流反应器适于最高250℃的温度。

71、这些条件提高了反应的产率。对于某些流体，这些是成为超临界流体、例如超临界二氧化碳的相关条件。

72、在一些实施方案中，所述流体入口布置在所述逆流反应器的第二侧处。

73、在一些实施方案中，所述逆流反应器系统还包括位于所述逆流反应器的所述第一侧处的流体出口，其中所述浆料入口在朝向所述逆流反应器的所述第二侧处的方向上与所述流体出口间隔开，其中所述流体出口与所述逆流反应器的所述流体入口流体连接。

74、这允许过量的流体被重复使用并提高产率。

75、在一些实施方案中，所述逆流反应器系统包括多个流体入口。

76、这进一步有利于磨蚀性浆料的颗粒得以暴露于流体、流体溶解在磨蚀性浆料中、使固体保持悬浮并减少逆流反应器内的沉降。此外，这限制了包含流体的体积，因为流体的流动可以被分布，从而更好地整体控制包含流体的体积。

77、在一些实施方案中，所述逆流反应器系统包括多个流体入口，其中所述流体入口在所述逆流反应器的长度上彼此间隔开。

78、彼此间隔开的流体入口在反应器整个体积上产生更稳定的流体含量。由于流体通过与磨蚀性浆料的反应而被消耗，布置在所述第一侧和所述第二侧之间不同距离处的多个流体入口能够实现较小的浓度梯度。这进一步有利于磨蚀性浆料的颗粒得以暴露于流体、流体溶解在磨蚀性浆料中、使固体保持悬浮并减少逆流反应器内的沉降。此外，其限制了包含流体的体积，因为流体的流动可以被分布，从而更好地整体控制包含流体的体积。

79、在一些实施方案中，所述逆流反应器系统包括一个或多个搅拌装置，其被配置为搅拌所述磨蚀性浆料和/或所述流体。

80、这通过有利于磨蚀性浆料的颗粒得以暴露于流体、流体溶解在磨蚀性浆料中、使固体保持悬浮并减少逆流反应器内的沉降，以及破坏磨蚀性浆料颗粒上可能的钝化层，从而提高反应的产率。

81、在一些实施方案中，所述逆流反应器系统包括一个或多个搅拌装置，其被配置为搅拌所述逆流反应器中的流体。所述搅拌装置可以被配置为为此目的使用超声波来搅拌所述逆流反应器中的流体。

82、这加速了流体在磨蚀性浆料中的溶解，从而提高了产率。

83、在一些实施方案中，所述逆流反应器系统包括一个或多个搅拌装置，其布置在所述逆流反应器外部并被配置为搅拌所述浆料。

84、这破坏了磨蚀性浆料颗粒表面上可能的钝化层，并提高了反应产率。

85、在一些实施方案中，所述逆流反应系统包括热交换器，其中所述热交换器在所述逆流反应器外部并与所述浆料出口流体连通。

86、这允许控制磨蚀性浆料的温度，并且内部的逆流反应器特征、例如包含冷却剂的管道是多余的。通过避免这些内部特征，减少了逆流反应器的磨损。

87、在一些实施方案中，所述热交换器包括一个或多个细长区段，所述细长区段在所述热交换器使用时大致竖直布置，并被布置为允许所述磨蚀性浆料流过所述细长区段并由冷却剂冷却。

88、这防止了固体在热交换器中沉降，并且大致竖直的布置改善了生产设施的空间利用。

89、在一些实施方案中，所述流体入口布置成穿过所述逆流反应器的竖直壁。

90、这减少了逆流反应器的磨损。

91、在一些实施方案中，所述逆流反应器沿中心轴线纵向延伸，并且在所述第一侧处包括第一纵向端并在所述第二侧处包括第二纵向端。

92、在一些实施方案中，所述逆流反应器包括在所述第一侧处的第一横截面积、在所述第二侧处的第二横截面积、以及在所述第一纵向端和所述第二纵向端之间的第三横截面积，其中所述第一横截面积、所述第二横截面积和所述第三横截面积各自垂直于所述中心轴线延伸，并且所述第一横截面积是所述逆流反应器的第一内部横截面积，所述第二横截面积是所述逆流反应器的第二内部横截面积，并且所述第三横截面积是所述逆流反应器的第三内部横截面积。

93、在一些实施方案中，所述第一横截面积大于所述第三横截面积，其中所述逆流反应器包括具有所述第一横截面积的第一扩宽区段，所述第一扩宽区段从所述第一纵向端朝向所述第二纵向端部分地沿所述逆流反应器延伸。

94、比第三横截面积更大的第一横截面积有助于抵抗反应器的侵蚀。

95、在一些实施方案中，所述第二横截面积大于所述第三横截面积，其中所述逆流反应器包括具有所述第二横截面积的第二扩宽区段，所述第二扩宽区段从所述第二纵向端朝向所述第一纵向端部分地沿所述逆流反应器延伸。

96、大于第三横截面积的第二横截面积有助于抵抗反应器的侵蚀。

97、在一些实施方案中，所述逆流反应器包括所述第一扩宽区段和所述第二扩宽区段，其中所述逆流反应器包括具有所述第三横截面积的颈部。

98、比第三横截面积更大的第一横截面积有助于抵抗反应器的侵蚀。大于第三横截面积的第二横截面积有助于抵抗反应器的侵蚀。

99、在一些实施方案中，所述第一横截面积与所述第三横截面积之比在1.1和9之间，优选在1.2和5之间，更优选在1.3和2.25之间。

100、在一些实施方案中，所述第二横截面积与所述第三横截面积之比在1.1和9之间，优选在1.15和5之间，更优选在1.2和2.25之间。

101、这进一步有助于抵抗反应器的侵蚀。