[實用新型]超臨界處理裝置及系統

有效

• 申請號: 201320803206.9
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN203648506U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 程樂明;王青;高志遠;宋成才;劉揚;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: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本實用新型涉及一種超臨界處理裝置，以及超臨界處理系統。

背景技術

超臨界水（SCW：374℃/22.1MPa以上）具有與常溫常壓水完全不同的物理化學性質，典型的如比熱容大、傳熱系數高、擴散系數大、離子積高、粘度低、介電常數小、電離常數小、密度小且隨壓力改變、與有機物和氣體完全互溶等。因此，SCW在環保、化工、煤氣化、核電和火電、新材料合成等領域有廣泛的應用前景。然而，目前SCW僅在火電工業中得到了成功應用，在其他領域的推廣還處于嘗試性階段，缺乏工業化實踐經驗。

目前超臨界水反應裝置多為釜式、管式、蒸發壁/滲透壁式。釜式反應器存在處理量小，管式反應器存在反應器長度較長，長時間反應難以實現，蒸發壁/滲透壁反應器由于外界低溫液體的持續流入，熱量損耗較大。

公開號為CN101058404A的中國發明專利公開了一種生物質廢棄物超臨界水流化床部分氧化制氫裝置及方法，該裝置采用了超臨界水流化床反應器，防止管流反應器中出現的結渣堵塞問題，并采用高壓分離器，利用系統中高壓水吸收氣體產物中二氧化碳，實現氫氣與二氧化碳分離。現有技術中，該方法存在進料系統操作復雜，以及反應器無法避免氣體對固體顆粒夾帶的問題，因此后系統仍存在堵塞風險。

實用新型內容

針對相關技術中存在的問題，本實用新型提供了一種超臨界處理裝置，以通過在分離室中設置旋風分離器有效減少反應產物氣體中固體顆粒的夾帶，解決后處理系統的堵塞問題。

為實現上述目的，本實用新型一方面提供了一種超臨界處理裝置，包括：具有反應室和分離室的流化床反應器，以及與反應室通過第一通道和第二通道連通的旋風分離器，其中，旋風分離器位于分離室中。

根據本實用新型，第一通道設置在旋風分離器的底端，第二通道設置在旋風分離器的側壁。

根據本實用新型，旋風分離器、第一通道和第二通道的內壁均設置有耐腐蝕磨蝕襯層。

根據本實用新型，流化床反應器底部還設置有與反應室連通的物料輸入端和灰渣排出端，其中，物料輸入端包括氧化劑入口和原料入口。

根據本實用新型，旋風分離器具有物料入口、固體出口和氣體出口，其中，物料入口與第二通道連通，固體出口與第一通道連通，氣體出口與氣體產物排出管一端連接，氣體產物排出管的另一端為自由端，并位于流化床分離器外部。

根據本實用新型，流化床反應器和旋風分離器固定連接。

根據本實用新型，流化床反應器中設置有將反應室和分離室分離的隔離板，旋風分離器固定在隔離板上。

根據本實用新型，流化床反應器中設置有固定支架，旋風分離器固定在固定支架上。

另一方面，本實用新型提供了一種超臨界處理系統，該處理系統包括前述任一的處理裝置。

根據本實用新型，處理系統還包括與氧化劑入口連通的氧化劑儲罐以及與原料入口連通的原料儲罐，其中，原料儲罐和原料入口之間設置有預熱器，氣體產物排出管的自由端與預熱器可熱交換地相互接觸。

本實用新型的有益技術效果在于：

在本實用新型的超臨界處理裝置中，將旋風分離器設置在分離室中，即，將旋風分離器設置在流化床反應器的內部。在實際應用中，例如氧化劑和水煤漿的反應物在流化床反應器的反應室中發生反應，然后反應產物直接進入旋風分離器進行氣固分離。固體顆粒通過旋風分離器底部第一通道重新回到反應室進行再次反應，反應完全后由反應室排出，而產物氣體則由旋風分離器排出以進行后續處理。因此，從本實用新型的處理裝置中排出的氣體產物固體顆粒夾帶量很小，在后續處理中不會對后續處理裝置造成結渣堵塞。

附圖說明

圖1是本實用新型處理裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中處理裝置一個實施例的局部示意圖；

圖3是圖1中處理裝置另一個實施例的局部示意圖；

圖4是具有本實用新型處理裝置的處理系統的結構示意圖。

具體實施方式

現參照附圖描述本實用新型的超臨界處理裝置。如圖1所示，是本實用新型超臨界處理裝置的結構示意圖，其包括流化床反應器1和旋風分離器6。其中，流化床反應器1具有反應室2和分離室3，旋風分離器6與反應室2通過第一通道4和第二通道5連通，并且旋風分離器6位于分離室3中。