[發明專利]用于高濃度有機廢液處理的亞臨界流化床反應器及方法

有效

• 申請號: 202011636674.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112661314B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張克江;吳蘅
• 申請（專利權）人: 成都九翼環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J8/14
• 分類號: B01J8/14;C02F9/04;C02F103/36;C02F101/30
• 代理公司: 北京百歐知識產權代理事務所(普通合伙) 11930
• 代理人: 鄒曉艷

本發明“一種用于高濃度有機廢液處理的亞臨界流化床反應器及方法”，屬于污水處理技術，所述反應器包括外筒(5)和設置在所述外筒(5)中的至少兩個內筒(24)；所述方法采用一個反應系統，所述反應系統包括通過管道依次連接的預處理單元(14)、廢液水泵(15)、所述反應器(16)、換熱器(17)、氣液分離器(18)和儲液罐(19)；可以在高含鹽的條件下以有效地降解高濃度的有機廢液，使得處理后的廢液直接滿足國家排放標準或滿足后續普生生化工藝的進水要求。

技術領域

本發明涉及生態環境保護污水處理領域，尤其是高濃度難生物降解有機廢水的處理設備領域中的反應器設備，具體的是一種用于高濃度有機廢液處理的亞臨界流化床反應器及方法。

背景技術

工業生產中會產生大量的廢液，特別是煉油、石化、制藥、制精細化工和金屬加工等行業在利用乳化油、切削液、電鍍液、堿洗、酸洗、磷化等進行生產時。這些廢液含有的污染物濃度遠遠超過廢水，有的高達幾十萬且含有高濃度的鹽分。廢液具有：(1)有機物含量高，熱值較高；(2)毒性大，對環境污染嚴重；(3)成分復雜，無害化難度大；(4)難降解，常規的污水處理方法難以有效地降解廢液中的有機物。同時由于廢液的組分不同，在處理過程中，往往伴隨著有毒氣體以及發熱、爆炸等危險，因此，處理前必須充分了解廢液的性質。

高濃度有機廢液，傳統上采用濕式催化氧化(catalytic wet oxidation，CWO)的方法和超臨界水氧化的方法。催化濕式氧化(CWO))是國際上20世紀8O年代發展起來的治理高濃度、難生物降解的有機廢水的先進技術，具有凈化效率高、無二次污染、占地面積小等特點，引起了業界的關注和工程應用。超臨界水(T≥3740C,P≥22.1MPa)是化學和化工中廣泛研究的一種介質。超臨界水氧化(Super Critical Water Oxidation,SCWO)技術是一種新興的有機物污染處理技術，具有良好的應用與發展前景。這個工藝可以視作濕式氧化技術的進一步拓展。在超臨界狀態下，水中的氫鍵減少，介電常數、黏度降低，密度介于氣態和液態之間，離子積急劇下降，擴散系數升高。有機物和氧化劑在超臨界水介質中進行快速氧化反應，在幾分鐘甚至幾秒內就能使有機污染物徹底氧化分解為二氧化碳，水和其他小分子有機物。與常規的有機污水處理技術相比，SCW0具有降解效率高、反應最終產物清潔無二次污染、無選擇性、適用范圍廣、反應迅速等一系列的優點。但超臨界水氧化反應具有腐蝕性強，對材料要求高和無機鹽容易析出從而造成反應器和管道、閥門的堵塞等問題，從而阻礙該技術和工藝的產業化推廣應用。

既有的濕式催化氧化反應或超臨界水氧化反應器一般采用固定床鼓泡式反應器的形式，為控制塔頂的溫度或反應過程中的劇烈放熱(超臨界水氧化)需要控制塔底進入的廢液的有機物的含量(一般用COD或TOC表示)，以防止反應過程放熱(14.7kJ/gCOD)而造成塔頂的溫度超過設計溫度。固定床鼓泡式反應器的這種設計要求與處理高濃度廢液(一般COD十幾萬)的需求是矛盾的。

發明內容

針對目前高濃度有機廢液處理處在的問題，本發明提供一種用于高濃度有機廢液處理的亞臨界流化床反應器,可以在高含鹽的條件下以有效地降解高濃度的有機廢液，使得處理后的廢液直接滿足國家排放標準或滿足后續普生生化工藝的進水要求。

本發明請求保護的技術方案如下：

一種用于高濃度有機廢液處理的亞臨界流化床反應器，包括外筒(5)和至少兩個設置在所述外筒(5)中的內筒(24)，所述內筒(24)的頂端和底端均敞開，外筒(5)的內部和內筒(24)的內部連通，內筒(24)的筒壁與外筒(5)的筒壁之間留有空腔形成降流區(11)；

外筒(5)的頂端設置有上封頭(6)，底端設置有下封頭(7)，中上部設置有至少一個廢液物料進口(1)，外筒(5)的底部設置有進氣口(3)，所述上封頭(6)上設置有處理后物料出口(2)；