[發明專利]一種超臨界水氧化處理含碳有機物的方法

有效

• 申請號: 201210592563.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103073103A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王青;程樂明;劉揚;張玉寶;宋成才;高志遠;曹雅琴;宋慶峰
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種超臨界水氧化處理含碳有機物的方法，包括使含碳有機物在水的超臨界狀態下，在氧化劑作用下，進行氧化反應，得到氧化分解產物，其特征在于，所述含碳有機物經超臨界水氧化處理釋放的熱量至少能夠提供使所述含碳有機物升溫至水的超臨界狀態所需要的熱量。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳有機物的熱值達到0.90MJ/kg以上；

優選地，所述含碳有機物選自污泥、生物質、褐煤中的任意1種或至少2種的組合，和/或污泥、生物質、褐煤中的任意1種或至少2種的組合和廢水的混合。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述超臨界水氧化處理釋放的熱量通過熱交換將含碳有機物加熱，加熱后的含碳有機物的溫度為320-500℃，優選400-450℃；

優選地，所述氧化劑為含氧氣或可以產生氧氣的物質；

優選地，所述氧化劑選自氧氣、空氣和雙氧水中的任意1種或至少2種的組合。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧化劑用量為原料中含碳廢棄物COD的100-150%，優選110-130%；

或，所述氧化劑用量為原料中含碳廢棄物COD的3-15%，優選5-10%；

優選地，所述氧化劑的溫度為20-250℃，優選25-250℃，進一步優選150-220℃；

優選地，所述含碳有機物和水的壓力獨立地選自22.1-35MPa；

優選地，所述氧化劑的壓力為23-40MPa。

5.如權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述超臨界水氧化反應的啟動能量由輔助燃料燃燒后釋放的熱量提供，以將包含所述含碳有機物的氧化反應原料加熱到320-500℃；所述輔助燃料的燃燒在低溫燃燒催化室中進行；

優選地，所述輔助燃料在低溫燃燒催化劑存在的條件下，與氧化劑進行氧化燃燒反應；

優選地，所述輔助燃料的壓力為22.5-38MPa；

優選地，所述氧化劑的壓力為23-40MPa；

優選地，所述輔助燃料經氧化燃燒反應后，溫度為650-800℃。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述輔助燃料的用量為含碳有機物質量的5-80wt%，優選30-40wt%；

優選地，輔助燃料燃燒過程中，氧化劑的用量為輔助燃料完全燃燒需氧量的100-200%，優選130-150%；

優選地，所述低溫燃燒催化劑選自Pt、Pd、PtO、PdO、Rh、Au中的任意1種或至少2種的組合，優選Pt、Pd、PtO、PdO中的任意1種或至少2種的組合；

優選地，所述低溫燃燒催化劑負載在Al₂O₃、Si、TiO₂、ZrO₂、Ce_xZr_1-xO中的任意1種或至少2種的載體上，優選負載在Al₂O₃、Si、TiO₂中的任意1種或至少2種的載體上；所述催化劑的負載優選是顆粒狀或纖維狀；

優選地，所述低溫燃燒催化劑負載的方式選自浸漬法或磁控濺射法；

優選地，所述輔助燃料為有機醇類或醛類；優選甲醇、乙醇、丙醇、甲醛、乙醛中的任意1種或至少2種的組合。

7.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法啟動時，使輔助燃料和氧化劑在低溫燃燒催化室中發生低溫燃燒反應，反應產物與水混合將反應生成的熱量送入反應器，啟動超臨界水氧化反應；

穩定運行時，停止低溫燃燒反應，向反應器中輸入原料和氧化劑進行超臨界水氧化反應。