[發明專利]一種用于處理含油污泥的連續超臨界水氧化系統

在審

• 申請號: 202010977362.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111943473A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 胡德棟;楊桑宇;韓俊杰;譚富庭
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C02F11/08
• 分類號: C02F11/08
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發明提供了一種用于處理含油污泥的連續超臨界水氧化系統，包括泥水混合進料系統、超臨界氧化系統、能量回收系統。整個系統初始啟動時，利用電熱塞的熱量點燃反應斜管中的燃料，無需使用燃料預熱器，實現了有機廢液的快速預熱和高效降解，降低了設備的投資與能耗。通過調節第一電動球閥與第二電動球閥的開關，實現油泥與清水/有機廢水的混合以及泥水的連續進料。泥水與未預熱的高壓氧化劑在反應斜管中進行反應，通過調節第三電動球閥與第四電動球閥的開關，可實現自動排鹽，避免含鹽污水的產生，有利于反應器的連續運行與零排放，滿足工業化處理需求。

技術領域

本發明涉及超臨界水氧化領域，尤其涉及一種用于處理含油污泥的連續超臨界水氧化系統。

背景技術

含油污泥主要產生于油田和煉油廠，以石油勘探開發業為例，其產生量為原油產量的0.5％～1％。按照我國目前原油產量估算，每年將有近百萬噸的油泥、油砂產生，若加上石油化工產生的“三泥”，總量還要大得多。含油污泥進入地表土壤和水體將會造成嚴重的污染問題，因此在排放前需進行有效處理。

目前對于油泥的處理，文獻報道較少，主要采用的方法仍然是焚燒法，但是焚燒時需配備除塵和氣體回收裝置，否則會產生嚴重的大氣污染。此外還有低溫熱解法、溶解洗滌法以及微生物處理法，但是前兩種方法工藝方法都較為復雜，且均會對環境產生二次污染，而微生物對油品具有一定的選擇性，應用條件較為苛刻，目前尚不成熟。

超臨界水氧化(SCWO)技術是指在23～30MPa、400～600℃的條件下，以超臨界水為反應介質，以空氣、O₂或H₂O₂為氧化劑，將有機物降解為無害的CO₂、N₂和H₂O等小分子的高級氧化技術，其中Cl、P和S通常被轉化為相應的酸或以無機鹽析出，SCWO技術被美國認定為能源與環境領域中最有前途的廢物處理關鍵技術，盡管應用基礎已經形成，國內外也已經有一些SCWO工業裝置，但是反應器的腐蝕、鹽沉積以及高運行成本問題阻礙了該技術的工業化推廣。

專利號為CN104291546A的超臨界水氧化裝置，可用于城市污泥的處理，主體由傾斜放置的斜管反應器和垂直放置的直管分離器組成，預熱至200℃的廢料同氧化劑以及500～600℃的超臨界水混合后進入斜管反應，斜管內設有多孔內襯管，邊界流體在內襯管內表面形成保護膜，避免固體顆粒在反應器內壁沉積，減小反應產物對斜管的腐蝕與鹽沉積，并降低反應斜管(10-4)內壁溫度，確保設備的安全運行，降低設備的材質要求。產物在分離器中通過重力沉降實現固液分離，冷卻水對其進行中和與降溫，同時將分離器底部的固體顆粒溶解排出。但隨著反應的進行，裝置需不斷通入500～600℃超臨界水，存在高運行成本問題，而且固體顆粒溶解排出后會產生二次污染，無法實現零排放，不利于裝置的連續運行。

目前為解決物料的預熱問題，專利號為CN102190363A利用輔助燃料補給熱量的超臨界水氧化反應器，提出了燃料加熱的方法，利用輔助燃料補給反應所需熱量，通過不同方向的射流使物料、燃料以及氧化劑(空氣或氧氣)進行高效混合以提高其氧化效率。但該裝置燃料點火困難，在與氧化劑一同進入反應器之前需使用預熱器，仍存在高運行成本問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種用于處理含油污泥的連續超臨界水氧化系統，解決了系統物料預熱時存在的高運行成本問題以及反應器排鹽時產生的二次污染問題。

本發明的技術方案：

一種用于處理含油污泥的連續超臨界水氧化系統，包括泥水混合進料系統、超臨界氧化系統、能量回收系統，