[發明專利]有機污泥超臨界水氧化治理及資源化利用的系統和方法

有效

• 申請號: 201110438837.0
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102503066A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 廖傳華;周玲;郭丹丹;朱躍釗;陳海軍;張闊;武一鳴;楊麗
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京凱盛國際工程有限公司
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/18;C02F11/00;F01D15/10;C02F101/30
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅

1.一種有機污泥超臨界水氧化處理及資源化利用的系統，其特征是，該系統包括格柵、污泥攪拌破碎機、污泥壓力泵、預熱器、氧化劑壓力泵、超臨界水氧化反應器、高壓旋液分離器和發電系統，格柵、污泥攪拌破碎機、污泥壓力泵和預熱器通過輸送管道依次連接，預熱器的輸出口連接至超臨界水氧化反應器輸入口，所述氧化劑壓力泵連接至超臨界水氧化反應器的氧化劑輸入口，超臨界水氧化反應器內裝有加熱器，超臨界水氧化反應器超臨界水輸出口和高壓旋液分離器，高壓旋液分離器超臨界水輸出口和發電系統輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的有機污泥超臨界水氧化處理及資源化利用的系統，其特征是，所述氧化劑壓力泵為高壓柱塞泵或壓縮機。

3.根據權利要求1所述的有機污泥超臨界水氧化處理及資源化利用的系統，其特征是，所述發電系統由超臨界發電機組、電網、供熱裝置和制冷裝置組成，超臨界發電機組產生的電能輸入電網，發電后的背壓蒸汽輸出至供熱和制冷裝置。

4.根據權利要求1所述的有機污泥超臨界水氧化處理及資源化利用的系統，其特征是，所述發電系統由蒸汽輪機、蒸汽發電機組、冷水泵、電網、供熱裝置和制冷裝置組成；蒸汽輪機高溫蒸汽出口和蒸汽發電機組輸入端連接，蒸汽發電機組輸出和電網依次連接；蒸汽輪機次高溫蒸汽出口和供熱裝置、制冷裝置分別連接。

5.根據權利要求3所述的有機污泥超臨界水氧化處理及資源化利用的系統，其特征是，在所述高壓旋液分離器超臨界水輸出口和超臨界發電機組輸入口設有加熱器。

6.有機污泥超臨界水氧化治理及資源化利用的方法，其特征是，該方法包含以下步驟：

（1）利用格柵對待處理的有機污泥進行粗濾，除去其中的大塊及條狀雜物；

（2）利用污泥攪拌破碎機對粗濾后的有機污泥進行充分的攪拌，使其中的固體顆粒進行一步破碎；

（3）關閉超臨界水氧化反應器的出口閥，采用污泥壓力泵對待處理的有機污泥加壓，同時經預熱器加熱后，輸入超臨界水氧化反應器中；

（4）待超臨界水氧化反應器內充入一定量的待處理污泥后，關閉污泥壓力泵，停止注入污泥，同時啟動超臨界水氧化反應器內置的加熱器，將其內的待處理污泥靜態加熱至400℃；

（5）啟動污泥壓力泵，控制污泥的流量，當超臨界水氧化反應器內的壓力達到25~50?MPa，溫度達到400~700?℃時，啟動氧化劑壓力泵，將氧化劑輸入到超臨界水氧化反應器內；

（6）根據超臨界水氧化反應器內的壓力與溫度，調節泵入超臨界水氧化反應器的待處理污泥及氧化劑的流量，使待處理污泥與氧化劑在超臨界水氧化反應器內的停留時間為100~1000s；

（7）反應生成的無機物會從超臨界水氧化反應器出來的超臨界水中析出，采用高壓旋液分離器將無機鹽分離并從底部排出；

（8）從高壓旋液分離器排出的超臨界水含有大量的熱能輸入發電系統進行發電，產生的電能供用戶使用或并入電網，發電后的背壓蒸汽用于供熱和制冷。

7.有機污泥超臨界水氧化治理及資源化利用的方法，其特征是，所述的發電系統為超臨界發電機組。

8.有機污泥超臨界水氧化治理及資源化利用的方法，其特征是，上述步驟（8）中“將其輸入發電系統進行發電”進一步包括以下改進步驟：

（8.1）將高壓旋液分離器排出的超臨界水繼續通過加熱器進一步提升壓力和溫度，使其溫度達到580℃以上，壓力在30~40MPa，用于超超臨界發電。

9.有機污泥超臨界水氧化治理及資源化利用的方法，其特征是，上述步驟（8）中“將其輸入發電系統進行發電”具體包括以下步驟：

（8.2）向高壓旋液分離器排出的超臨界水中泵入冷水，將其變成壓力為2~14MPa的蒸汽，用于蒸汽輪機發電。