[實用新型]利用超臨界水氧化處理有機廢液的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920172646.6
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209602186U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李騰;鄭佐西;包良進;鮮亮;張怡;華小輝;王玲鈺;李航;姜海英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學(xué)研究院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京慧智興達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11615
• 代理人: 劉寶山;王薇

本實用新型公開了一種利用超臨界水氧化處理有機廢液的裝置，包括順次相連的進料系統(tǒng)、超臨界水反應(yīng)系統(tǒng)和冷卻分離回收系統(tǒng)；進料系統(tǒng)包括有機廢液輸送管和雙氧水輸送管；超臨界水反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)器和冷卻組件，反應(yīng)器外側(cè)套設(shè)有預(yù)熱組件和加熱組件，有機廢液輸送管和雙氧水輸送管均與反應(yīng)器的進料口相連，反應(yīng)器的出料口與冷卻組件相連；冷卻分離回收系統(tǒng)包括螺旋冷凝器、氣液分離器和回收槽，冷卻組件與螺旋冷凝器的入口相連，螺旋冷凝器的出口與氣液分離器的入口相連，氣液分離器的排氣口與回收槽相連。本實用新型設(shè)計巧妙，可靠性高，氧化分解有機廢液的效率高，采用紅外加熱，無需引入助燃劑啟動工藝，采用閥門利用重力排鹽，操作簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種處理有機廢液的裝置，尤其涉及一種利用超臨界水氧化處理有機廢液的裝置。

背景技術(shù)

超臨界水氧化(Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO)技術(shù)是一種可實現(xiàn)對多種有機廢物進行深度氧化處理的技術(shù)。超臨界水氧化技術(shù)的原理是以超臨界水為反應(yīng)介質(zhì)，經(jīng)過均相的氧化反應(yīng)，將有機物完全氧化為清潔的H₂O、CO₂和N₂等物質(zhì)，S、P等轉(zhuǎn)化為最高價鹽類穩(wěn)定化，重金屬氧化穩(wěn)定固相存在于灰分中。由于超臨界水對有機物和氧氣均是極好的溶劑，因此有機物的氧化可以在富氧的均一相中進行，反應(yīng)不存在因需要相問轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的限制。同時，400～600℃的高反應(yīng)溫度也使反應(yīng)速度加快，可以在幾秒的反應(yīng)時間內(nèi)，即可達到99％以上的破壞率。另外，超臨界水氧化反應(yīng)在某種程度上和簡單的燃燒過程相似，在氧化過程中釋放出大量的熱量。

盡管超臨界水氧化法具備了很多優(yōu)點，但其高溫高壓的操作條件無疑對設(shè)備材質(zhì)提出了嚴格的要求。另一方面，雖然已經(jīng)在超臨界水的性質(zhì)和物質(zhì)在其中的溶解度及超臨界水化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)和機理方面進行了一些研究，但是這些與開發(fā)、設(shè)計和控制超臨界水氧化過程必需的知識和數(shù)據(jù)相比，還遠不能滿足要求。在實際進行工程設(shè)計時，除了考慮體系的反應(yīng)動力學(xué)特性以外，還必須注意一些工程方面的因素，例如腐蝕、鹽的沉淀、催化劑的使用、熱量傳遞等。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種利用超臨界水氧化處理有機廢液的裝置，具有將有機物氧化分解成二氧化碳、水、氮氣以及鹽類等無毒的小分子化合物的功能。具體技術(shù)方案如下：

一種利用超臨界水氧化處理有機廢液的裝置，其中，包括順次相連的進料系統(tǒng)、超臨界水反應(yīng)系統(tǒng)和冷卻分離回收系統(tǒng)；進料系統(tǒng)包括有機廢液輸送管和雙氧水輸送管；超臨界水反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)器和冷卻組件，反應(yīng)器外側(cè)套設(shè)有預(yù)熱組件和加熱組件，有機廢液輸送管和雙氧水輸送管均與反應(yīng)器的進料口相連，反應(yīng)器的出料口與冷卻組件相連；冷卻分離回收系統(tǒng)包括螺旋冷凝器、氣液分離器和回收槽，冷卻組件與螺旋冷凝器的入口相連，螺旋冷凝器的出口與氣液分離器的入口相連，氣液分離器的排氣口與回收槽相連。

進一步，還包括三通，三通包括兩個入口和一個出口，有機廢液輸送管和雙氧水輸送管分別與三通的兩個入口相連，三通的出口與超臨界水反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)器的進料口相連。

進一步，還包括第一閥門，第一閥門采用針型閥，第一閥門的一端與三通的出口相連，另一端與超臨界水反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)器的進料口相連。

進一步，預(yù)熱組件包括預(yù)熱爐，加熱組件包括加熱爐，預(yù)熱爐和加熱爐均為對開式管式加熱爐，預(yù)熱爐和加熱爐順次套設(shè)在反應(yīng)器的外側(cè)；預(yù)熱爐設(shè)置在靠近反應(yīng)器進料口的一端，加熱爐設(shè)置在靠近反應(yīng)器出料口的一端。

進一步，預(yù)熱爐的功率小于加熱爐的功率，以降低能耗。

進一步，冷卻組件包括直管冷凝器、管道補償器，超臨界水反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)器的出料口與直管冷凝器的入口相連，直管冷凝器的出口與管道補償器相連，管道補償器與排污口相連。

進一步，直管冷凝器上設(shè)置有冷卻水出口和冷卻水入口，冷卻水出口靠近反應(yīng)器的出料口設(shè)置，冷卻水入口靠近管道補償器設(shè)置。