[發(fā)明專利]一種超臨界水氧化過量氧回收系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810064092.8
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108144420B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳海峰;陳久林;康泰;沈佳琪
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D53/26;B01D53/18;B01D53/00;C01B32/50;C01B13/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種超臨界水氧化過量氧回收系統(tǒng)，利用Osubgt;2/subgt;和COsubgt;2/subgt;分離模塊中的再生塔、氣液分離器以及吸收塔從能量回收模塊出來的混合氣體Osubgt;2/subgt;和COsubgt;2/subgt;的分離提純，分離出高濃度的Osubgt;2/subgt;經(jīng)過氧氣泵輸送至氧化劑供應模塊中，實現(xiàn)氧的回用；分離出的高純度COsubgt;2/subgt;進行儲存銷售，帶來經(jīng)濟效益；分離出的Hsubgt;2/subgt;O經(jīng)過溶液泵輸送至廢液供應模塊中，實現(xiàn)對有機廢液濃度的調(diào)整，以便達到最佳處理效果，本裝置利用吸附法、膜分離法和精餾法對SCWO產(chǎn)物進行處理，在保證高純度二氧化碳產(chǎn)品的同時，又可得到高純度氧氣，結(jié)構(gòu)簡單，將溶解在第一分離器高壓水中的氧氣進行分離提純回收，顯著提高整體系統(tǒng)氧氣回收利用率，大大節(jié)省氧化劑所耗費用，有利于降低廢液處理成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機廢物處理領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明特別涉及一種超臨界水氧化過量氧回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

超臨界水氧化(Supercritical?Water?Oxidation，SCWO)是在超過水的臨界點(P_c＝22.1MPa,T_c＝374.15℃)的高溫高壓條件下，通過氧化劑將有機物“燃燒”氧化的方法。該技術(shù)利用超臨界水具有的獨特物理化學性質(zhì)(比如黏度小、擴散系數(shù)高、表面張力小等)，迅速的將有機物氧化成CO₂、H₂O、N₂等無毒無害產(chǎn)物，由于該技術(shù)的高效性、清潔性，受到國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。

在利用SCWO技術(shù)處理有機物時，為了使有機物能完全降解，氧氣一般過量，通常控制過量氧氣系數(shù)在1.5～3之間,這使得氧化反應產(chǎn)物中含有大量未利用的氧氣。在SCWO系統(tǒng)總運行費用中氧氣消耗的費用占70％以上，隨著氧氣的過量加入，SCWO系統(tǒng)處理有機廢液的成本顯著增加，若能高效的回收剩余氧并同時分離回收反應產(chǎn)物中的CO₂可提高系統(tǒng)經(jīng)濟性。

目前，國內(nèi)外關(guān)于超臨界水氧化系統(tǒng)中氧回收的方法報道較少。“一種提高超臨界水氧化系統(tǒng)氧氣利用率的方法”(公開號CN101830554A)通過高壓水吸收法對二氧化碳進行分離，氣體產(chǎn)物直接引回至反應器實現(xiàn)氧回用。但該方法中從高壓氣液分離器出來的氣體產(chǎn)物中除了氧氣外，仍含有一部分二氧化碳，二氧化碳的存在影響回收氧的純度。“超臨界水氧化系統(tǒng)中過量氧回用及二氧化碳回收方法”(公開號CN102633350A)通過將高壓氣液分離器上部流體換熱后引入提純塔，使二氧化碳液化來實現(xiàn)二氧化碳與氧的分離。由于氧在高壓水中的溶解度仍然較大，高壓氣液分離器下部高壓水中除含有大量二氧化碳外，仍然含有一部分氧氣，上述兩種方法均未涉及如何實現(xiàn)高壓水中氧回收的方案，導致系統(tǒng)整體氧回收率不高。若能將高壓水中溶解的氧進行回收，整體系統(tǒng)氧氣利用率將顯著提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超臨界水氧化過量氧回收系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超臨界水氧化過量氧回收系統(tǒng)，包括連接于超臨界水氧化反應器反應產(chǎn)物出口的能量回收模塊，能量回收模塊的排氣口連接有O₂和CO₂分離模塊；