[發明專利]一種超臨界水氧化反應裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202110075659.3
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112811567B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 謝彪;蹇怡;劉忠;何勇;黃華平;高勇
• 申請（專利權）人: 貴州航天朝陽科技有限責任公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;G21F9/06;C02F101/30
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 張祥軍

1.一種超臨界水氧化反應裝置，其特征在于：包括，

立式反應釜(6)；

隔離套筒(7)，所述隔離套筒(7)位于立式反應釜(6)內且其軸線平行于立式反應釜(6)的軸線方向，且隔離套筒(7)形成一個周向閉合、上下兩端敞口的第一區域，隔離套筒(7)的筒壁中設置有冷卻液流道；

噴注器(2)，所述噴注器(2)位于隔離套筒(7)的上端敞口處且其噴霧口指向隔離套筒(7)形成的第一區域內，噴注器(2)上設置有廢液接口(1)和氧氣接口(4)；

排料閥(10)，所述排料閥(10)位于第一區域的外側，排料閥(10)包括閥腔(105)、閥桿(104)、一個流通截面較小的第一排料通道(103)和一個流通截面較大的第二排料通道(102)，閥桿(104)滑動連接在閥腔(105)內，在閥桿(104)的移動路徑與閥腔(105)表面相交位置設置有第二排料通道(102)的入口，閥桿(104)上設置有第一排料通道(103)的入口和出口，且排料閥(10)工作在以下兩種模式之一：

排料閥(10)的閥桿(104)開啟時，第一排料通道(103)的入口接收來自立式反應釜(6)的反應排放物，第二排料通道(102)的入口同時接收來自立式反應釜(6)和第一排料通道(103)的出口的反應排放物，并將反應排放物從第二排料通道(102)的出口排出；

排料閥(10)的閥桿(104)閉合時，第一排料通道(103)的入口唯一接收來自立式反應釜(6)的反應排放物，然后物料經第一排料通道(103)的出口進入第二排料通道(102)的入口，最終從第二排料通道(102)的出口排出；

排料噴管(11)，所述排料噴管(11)為變截面噴管，且包括一個內徑為Фdt的最小截面和一個內徑為Фde的最大截面，最小截面更靠近排料噴管(11)的進口端。

2.根據權利要求1所述的一種超臨界水氧化反應裝置，其特征在于：

所述噴注器(2)位于立式反應釜(6)的頂部，立式反應釜(6)的底部設置有排鹽口(21)，立式反應釜(6)通過排鹽口(21)與排鹽釜(14)相連，排鹽釜(14)還分別與排鹽閥(13)及排鹽釜放氣閥(15)連接；

所述立式反應釜(6)上開有排料出口(20)，且排料出口(20)到噴注器(2)的豎直距離小于到排鹽口的豎直距離；

所述排料閥(10)有多個，且多個排料閥(10)均與排料出口(20)連接；

所述立式反應釜(6)的外側設置有加熱裝置(16)。

3.根據權利要求1所述的一種超臨界水氧化反應裝置，其特征在于：所述噴注器(2)為離心式、互擊式、針栓式或同軸式噴注霧化結構。

4.根據權利要求1所述的一種超臨界水氧化反應裝置，其特征在于：所述隔離套筒(7)中的冷卻液流道包括冷卻液進入流道(71)和冷卻液返回流道(72)，冷卻液進入流道(71)和冷卻液返回流道(72)平行于隔離套筒(7)的軸線方向間隔交替分布。

5.根據權利要求4所述的一種超臨界水氧化反應裝置，其特征在于：一條所述冷卻液進入流道(71)和一條所述冷卻液返回流道(72)連通并形成一條冷卻液回路，隔離套筒(7)中有多條相互獨立的冷卻液回路。

6.根據權利要求4所述的一種超臨界水氧化反應裝置，其特征在于：所述冷卻液返回流道(72)與噴注器(2)上的廢液接口(1)連通。

7.一種超臨界水氧化反應控制方法，其特征在于：采用權利要求1所述的超臨界水氧化反應裝置，包括，

將待反應的廢液霧化后與氧氣預混合，然后進入立式反應釜(6)內反應；

霧化后的廢液與氧氣在立式反應釜(6)中包含兩個流動方向相反的流程；

采用相互獨立的加熱和冷卻裝置控制立式反應釜(6)內的反應溫度；

立式反應釜(6)中的壓力和反應產物通過兩個排放流量不同的排料通道進行控制，其中排放流量較小的排料通道連續排放，流量較大的通道間歇性排放，所述排放流量較小的排料通道為第一排料通道(103)，所述排放流量較大的排料通道為第二排料通道(102)。