[發(fā)明專利]均漿流體SCWO處理高濃度難降解有機(jī)危險廢物WF的系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611245952.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106623366A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳嵋山
• 申請（專利權(quán)）人: 吳嵋山
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C08J11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SCWO處理高濃度難降解/有機(jī)危險廢物WF領(lǐng)域，特別涉及均漿流體SCWO處理高濃度難降解有機(jī)危險廢物WF的系統(tǒng)，屬于環(huán)保治理領(lǐng)域。超臨界水能將廢塑料、多聚物、樹脂等固體廢物分解成有機(jī)單體或低聚物，進(jìn)行回收利用，這為治理白色污染，實(shí)現(xiàn)生活垃圾無害化與資源化提供了新途徑。

背景技術(shù)

在超臨界水氧化法SCWO)是一種具有適應(yīng)性強(qiáng)、適用范圍廣泛、節(jié)約能源的消耗、處理效率高等特點(diǎn)的高濃度難降解有機(jī)危險廢物WF處理技術(shù)。超臨界水由于具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能，使得在超臨界水中進(jìn)行的氧化反應(yīng)，即超臨界水氧化技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境廢物的處理受到廣泛的關(guān)注。

由于超臨界水氧化工藝條件苛刻，對設(shè)備的要求高，而且反應(yīng)器的腐蝕和無機(jī)鹽的析出沉積堵塞設(shè)備的問題仍沒有得到有效的解決，阻礙了該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。為此，本發(fā)明通過對反應(yīng)器以及整套裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計來解決腐蝕和鹽析問題，同時結(jié)合具體案例，對擴(kuò)大到工業(yè)化應(yīng)用作了初步創(chuàng)新。

超臨界水氧化對于合金鋼的主要腐蝕類型主要有:化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕。其中，應(yīng)力腐蝕最為危險，且普遍存在，對超臨界水氧化反應(yīng)器造成嚴(yán)重的破壞。應(yīng)力腐蝕破裂產(chǎn)生的必備條件：一是有敏感金屬；二是存在具有對金屬腐蝕性的介質(zhì)；三是有應(yīng)力存在(通常在拉應(yīng)力的存在的情況下影響最大)。

無機(jī)鹽在超臨界水中的溶解度十分小，與有機(jī)物相比較而言，無機(jī)鹽幾乎不溶，尤其當(dāng)溫度超過475℃時，超臨界水中的無機(jī)物溶解度快速減小，乃至完全不溶解，無機(jī)鹽就會在超臨界水中完全析出。無機(jī)鹽的析出，造成了設(shè)備及管路的嚴(yán)重堵塞。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種均漿流體SCWO處理高濃度難降解有機(jī)危險廢物WF的系統(tǒng)。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明設(shè)計把SCWO技術(shù)應(yīng)用到垃圾處置發(fā)電廠工程中，針對城市和工業(yè)垃圾中有機(jī)物含量要達(dá)到70％以上的特點(diǎn)，在垃圾預(yù)處理中分類粉碎處理，把有機(jī)廢品制成均漿類的流體輸送到SCWO反應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明開發(fā)了一種雙管切換的SCWO反應(yīng)器，兩個管式反應(yīng)器各設(shè)置高溫區(qū)和低溫區(qū)，流體在管式反應(yīng)器內(nèi)逆向循環(huán)，在低溫區(qū)溶解無機(jī)鹽類，解決反應(yīng)中鹽類沉積堵塞問題。同時，管式反應(yīng)器用不銹鋼管制成，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，可以快速更換，提高了SCWO的適用性和經(jīng)濟(jì)性。

其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾方面:

①使用環(huán)境友好、廉價易得的水作為反應(yīng)介質(zhì)，符合綠色化學(xué)發(fā)展要求；

②超臨界水既有接近常規(guī)流體態(tài)水的密度，又有接近氣體的粘度，因而有很高的傳質(zhì)速度。在超臨界區(qū)，由于流體的密度、溶解度、粘度等特性隨水密度而改變。因此，可以通過控制操作條件(即溫度和壓力)改變反應(yīng)環(huán)境；

二次污染物；氧化反應(yīng)產(chǎn)物主要為CO₂、N₂、H₂O和無機(jī)鹽，實(shí)現(xiàn)了污染物零排放；

④超臨界水作為有機(jī)物和氧氣的良好溶劑，使得氧化反應(yīng)在均相進(jìn)行，不存在相問傳質(zhì)限制，反應(yīng)速度快，處理效率高，有機(jī)物降解效率在不到一分鐘或者更短的時問內(nèi)達(dá)到99.99％；

⑤超臨界水氧化系統(tǒng)體積小、完全封閉且可以迅速停車，使得易于控制；

⑥超臨界水氧化系統(tǒng)適于處理的有機(jī)物范圍廣，幾乎適用于各種有機(jī)廢物的處理，且對有機(jī)物濃度適用范圍寬；

⑦超臨界水氧化反應(yīng)為放熱過程，當(dāng)有機(jī)物濃度超過10％或至更高時，需要的熱交換器很小甚至不需要外部供熱，只需在引發(fā)反應(yīng)的初期供熱即可。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明雙切管反應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明富氧供應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

工業(yè)WF收集A；臨存檢驗(yàn)分類儲存B；粉碎機(jī)粉分離C；制漿煅燒D；泥漿預(yù)熱E；雙切管反應(yīng)F；富氧供應(yīng)器G。

具體實(shí)施方式