[實用新型]一種多層噴燒和多層冷卻的超臨界水氧化反應器

有效

• 申請號: 201920177228.6
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN209668858U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 王冰;郭仕鵬
• 申請（專利權）人: 智造起源科技有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 12209 天津盛理知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉玲<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型公開了一種多層噴燒和多層冷卻的超臨界水氧化反應器，包括反應器筒體、上端筒體、上封頭、下封頭、多層燒嘴及冷卻壁，其中：多層燒嘴下部伸入至反應器筒體內，在反應器筒體內的多層燒嘴外壁設置多層換熱套，該多層換熱套包括外套體及折流擋板，該多層換熱套的外套體與多層燒嘴外壁之間由若干折流擋板分隔成為若干連通的冷卻腔，在該若干冷卻腔內均設置換熱管，多層換熱套設置一進氣端及一出氣端，進氣端連通反應器筒體內部，出氣端連通上端筒體所設置的氣體產物出口，在多層換熱套與反應器筒體之間的區域內設置有噴淋管，對氣體產物進行噴淋降溫。本實用新型有效防止堵塞及腐蝕，能夠連續運行處理有機廢液30～100噸/天。

技術領域

本實用新型涉及環境化工領域的超臨界水氧化技術，特別是一種對高濃度有機廢液、垃圾、污泥進行快速氧化分解的多層噴燒和多層冷卻的超臨界水氧化反應器。

背景技術

超臨界水氧化技術在發達國家受到廣泛的重視和深入的研究。超臨界水氧化技術處理有機廢液速度快、效率高，將“有機廢液”變“可再生資源”，相比傳統的處理有機廢液的方案，超臨界水氧化技術具有突出的優勢，能取得巨大的經濟、環境和社會效益。

超臨界狀態下，水均可與有機物完全互溶，放出大量熱。由于超臨界水氧化技術對運行設備有很高的要求，在國內高效處理垃圾目前還是一項比較苛刻的難題，垃圾成分復雜，易堵塞管道、腐蝕材料，超臨界氧化后氣體產物溫度高，造成氣體出口管道、儀表、閥門的選型困難，超臨界狀態下無機鹽固體顆粒易堵塞管口、腐蝕材料。因此亟待研發一種能夠有效防止堵塞及腐蝕，實現連續運行處理的超臨界水氧化反應器。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種多層噴燒和多層冷卻的超臨界水氧化反應器，有效防止堵塞及腐蝕，能夠連續運行處理有機廢液30～100噸/天。

本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種多層噴燒和多層冷卻的超臨界水氧化反應器，包括反應器筒體、上端筒體、上封頭、下封頭、多層燒嘴及冷卻壁，反應器筒體上端固定安裝上端筒體及上封頭，上封頭設置物料進口，上端筒體設置氧化劑進口及氣體產物出口，反應器筒體下部固定安裝下封頭，上端筒體內安裝多層燒嘴，反應器筒體內設置冷卻壁，其特征在于：所述多層燒嘴下部伸入至反應器筒體內，在反應器筒體內的多層燒嘴外壁設置多層換熱套，該多層換熱套包括外套體及折流擋板，該多層換熱套的外套體與多層燒嘴外壁之間由若干折流擋板分隔成為若干連通的冷卻腔，在該若干冷卻腔內均設置換熱管，多層換熱套設置一進氣端及一出氣端，進氣端連通反應器筒體內部，出氣端連通上端筒體所設置的氣體產物出口，在多層換熱套與反應器筒體之間的區域內設置有噴淋管，對氣體產物進行噴淋降溫。

而且，所述冷卻壁為多層冷卻壁，該多層冷卻壁的外壁與反應器筒體的內壁之間形成狹隙，該狹隙由從上至下分隔開的多個狹隙構成，該多個狹隙至少包括從上至下的一個高溫蒸發壁狹隙，一個中溫蒸發壁狹隙及一個低溫蒸發壁狹隙，在反應器筒體上制有分別與所述高溫蒸發壁狹隙，中溫蒸發壁狹隙及低溫蒸發壁狹隙連通的高溫蒸發壁水入口、中溫蒸發壁水入口及低溫蒸發壁水入口。

而且，所述下封頭設置有急冷水入口。

而且，所述上封頭安裝有插入至反應器筒體內部的溫度變送器。

本實用新型的優點和有益效果為：

1、本實用新型的多層噴燒和多層冷卻的超臨界水氧化反應器，有機廢液在超臨界反應放熱后，氣體產物溫度急劇升高，如若直接排放，對氣體產物出口附近的管道、儀表、閥門的損害嚴重，需要降低并控制氣體產物溫度在300℃以下，通過在反應器筒體上端內部安裝噴淋管，實現氣體上升過程中首次降溫，首次降溫后的氣體再次進入多層換熱套中，氣體在多層換熱套內經過多次折流排出，換熱管內部通入冷卻水，再次對氣體進行降溫，通過調節通入噴淋管和換熱管冷卻水的流量大小，控制氣體產物出口的溫度，實現降低并控制氣體產物溫度在300℃以下。