[發明專利]超臨界水氧化法-催化濕式氧化法聯用反應器

有效

• 申請號: 201710102191.6
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106745660B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 云志;劉學東;顧恒;李進一
• 申請（專利權）人: 江蘇昆仲機械有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 湯磊<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種超臨界水氧化法?催化濕式氧化法聯用反應器，主反應管豎置于外殼中，蓋板法蘭在外殼的上開口處將主反應管固定，并封閉上開口，框式篩板在外殼的內部環置于外殼與主反應管之間固定，框式篩板中放置催化劑，主反應管上方設有廢水進口、氧氣進口，外殼的壁面上設有分別位于框式篩板的上下兩側的清水出口、清水進口，清水出口向清水進口方向依次連入換熱器、循環泵，外殼的底部設有鹽水出口。本發明反應器實現了超臨界水氧化法?催化濕式氧化法分別或同時聯用，主反應管內是超臨界氧化，主反應管外是濕式催化氧化，具有比較大的操作彈性，為不同領域、不同濃度、不同處理要求的廢水處理提供了優化選擇的可能性，結構強度好、制造成本低、布置方便，有效的解決了超臨界水氧化反應器因高溫腐蝕和鹽析產生的結垢堵塞問題。

技術領域

本發明涉及環保及化工領域，特別是一種通過超臨界水氧化法、催化濕式氧化法對含有機物廢水進行處理的反應器。

背景技術

超臨界水氧化法(Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO)是指在溫度和壓力高于水的臨界溫度(374.3℃)和壓力(22.1MPa)之上的反應條件下，以超臨界水為反應介質，以空氣或氧氣等為氧化劑，將水中有機物徹底氧化成CO₂和H₂O等的過程。

SCWO利用超臨界水的獨特性能，將有機物轉化為對環境無害的產物。它的優點表現在以下幾方面：①去除率高，在超臨界條件下，有機物被氧化成二氧化碳、水、氮氣類等無害物質，去除率達99.9％以上，處理徹底，不形成二次污染；②反應在均相中進行，速度快，停留時問短(一般小于5min)，反應器結構簡單，體積小，設備占地面積小，易于操作；③反應為放熱反應，當反應相中有機物含量達2％時，便可實現自熱，無需額外的能量供給；④SCWO技術可處理各種有毒有害的有機廢液、危險廢物等，適用范圍廣。

國外在超臨界水氧化技術上的研究對象主要是有毒廢物，包括核廢物、放射物、推進劑、煙氣等。在歐洲，關于SCWO技術研究主要是在德國，主要成果是膜冷雙區反應器(利用冷卻水沖刷多孔內壁來避免鹽積)和用于處理鹵代烴的雙管反應器(內管用氧化鋁制成)。在瑞典，AB公司已經建成了處理量為250kg/h的中試裝置，主要應用于紙漿和造紙污泥及其他廢物的處理，并且還將計劃建立一個處理電子垃圾SCWO裝置。

催化濕式氧化法(Catalytic Wet Air Oxidation，簡稱CWAO)處理廢水技術是國際上廣受關注的另一種高效處理廢水的技術。該技術需要借助催化劑，能夠在相對不是很高的壓力溫度條件下，對難降解的有機物實現比較徹底地氧化分解。這一技術的核心問題是要篩選、制備得到合適的催化劑，其次，對設備及材質也有比較高的要求。

發明內容

發明目的：針對上述問題，本發明的目的是提供一種將超臨界水氧化法、催化濕式氧化法在同一設備上實現分別或同時聯用的反應器，同時能夠減緩設備腐蝕和堵塞的問題。

技術方案：一種超臨界水氧化法-催化濕式氧化法聯用反應器，包括外殼、主反應管、框式篩板、蓋板法蘭、循環泵、換熱器，所述主反應管豎置于所述外殼中，所述蓋板法蘭在所述外殼的上開口處將所述主反應管固定，并封閉所述上開口，所述框式篩板在所述外殼的內部環置于所述外殼與所述主反應管之間固定，所述框式篩板中放置催化劑，所述主反應管上方設有廢水進口、氧氣進口，所述外殼的壁面上設有清水進口、清水出口，所述清水出口、所述清水進口分別位于所述框式篩板的上下兩側，所述清水出口向所述清水進口方向依次連入換熱器、循環泵，所述外殼的底部設有鹽水出口。

進一步的，所述主反應管的下出口處設置有減壓裝置，用于降低主反應管下出口處流體的壓力，造成主反應管內外有顯著的壓差。

進一步的，所述主反應管為變徑管道，上部直徑大于下部直徑，可以使流體流速加快，沖刷主反應管內壁，防止鹽沉積。

最佳的，所述循環泵為無泄漏磁力循環泵。