[發明專利]一種利用CO2

有效

• 申請號: 202210514604.2
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114772889B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 孟繼安
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/18;C02F11/121;C02F11/143;B01D53/18;B01D53/14;C01B32/50
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種利用CO₂防垢阻垢的有機固廢濕式氧化處理系統，其特征在于，包括：

原泥儲罐，用于存儲待處理污泥；

污泥泵，連接所述原泥儲罐，用于泵送所述待處理污泥；

換熱反應裝置，連接所述污泥泵，用于對所述待處理污泥與富含CO₂的添加濾液混合形成的調質污泥進行換熱升溫，根據情況補充加熱達到設定濕式氧化反應溫度，而后進行濕式氧化反應，生成反應后熱污泥和富含CO₂的反應氣，并對所述反應后熱污泥進行熱交換降溫，得到反應后冷卻污泥；

供氧單元，用于給進行所述濕式氧化反應的調質污泥提供氧化劑；

反應泥壓力儲罐，用于接受和暫存所述反應后冷卻污泥，并在所述反應泥壓力儲罐內進行反應氣與反應后罐儲污泥的分離，其中所述反應后罐儲污泥位于所述反應泥壓力儲罐的下部，所述反應氣位于反應泥壓力儲罐的上部，所述反應氣中富含CO₂；

機械脫水裝置，用于對所述反應泥壓力儲罐分離的所述反應后罐儲污泥進行脫水處理，得到脫出的濾液和有機固體產物；

濾液常壓儲存箱，所述濾液常壓儲存箱連接所述機械脫水裝置，用于存儲所述機械脫水裝置脫出的濾液；

濾液泵，所述濾液泵分別連接所述濾液常壓儲存箱和帶壓濾液儲罐，用于將所述濾液常壓儲存箱中的濾液泵送至帶壓濾液儲罐中；

帶壓濾液儲罐，用于將所述反應泥壓力儲罐分離的富含CO₂的反應氣通入所述濾液中，使得所述濾液在所述帶壓濾液儲罐中壓力作用下吸收所述反應氣中的CO₂，得到富含CO₂的濾液，并在所述帶壓濾液儲罐中壓力作用下將所述富含CO₂的濾液注入所述待處理污泥中，對所述待處理污泥進行調質改性，形成調質污泥。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述換熱反應裝置包括：

換熱器，作為熱交換單元，回收工藝過程熱能，用于對所述調質污泥進行換熱升溫形成反應前熱污泥，以及對反應后熱污泥進行熱交換降溫形成反應后冷卻污泥；

加熱器，作為補充加熱單元，用于對所述反應前熱污泥進行補充加熱，使得所述調質污泥的溫度達到設定的濕式氧化反應的溫度條件；

反應器，作為濕式氧化反應的反應單元，在所述反應器內發生濕式氧化反應生成反應后熱污泥和富含CO₂的反應氣。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述帶壓濾液儲罐內設置有反應氣分布器，以增強所述帶壓濾液儲罐內的濾液吸收所述反應氣中的CO₂。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：

壓縮空氣單元，用于給所述反應泥壓力儲罐和所述帶壓濾液儲罐補充壓縮空氣，在系統啟動前建立系統壓力和運行過程中調控系統壓力。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：

過濾器，所述過濾器設置于所述原泥儲罐連接的原泥管線上，用于過濾所述待處理污泥。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的系統，其特征在于，所述反應氣中CO₂的體積百分比占比范圍為20%-80%。

7.根據權利要求1-5任意一項所述的系統，其特征在于，所述帶壓濾液儲罐的壓力范圍為0.1MPa-2.0MPa。

8.一種利用CO₂防垢阻垢的有機固廢濕式氧化處理工藝，其特征在于，所述處理工藝應用于權利要求1-7中任一項所述利用CO₂防垢阻垢的有機固廢濕式氧化處理系統，包括以下步驟：

將待處理污泥與富含CO₂的調質添加濾液混合形成的調質污泥；

在換熱反應裝置中對所述待處理污泥與富含CO₂的添加濾液混合形成的調質污泥進行換熱升溫，根據情況補充加熱使其達到設定的濕式氧化反應溫度，進行濕式氧化反應，生成反應后熱污泥和富含CO₂的反應氣，并對所述反應后熱污泥進行熱交換降溫，得到反應后冷卻污泥；

分離所述換熱反應裝置得到的反應后冷卻污泥和富含CO₂的反應氣，并對分離的所述冷卻污泥進行脫水處理，得到脫出的濾液和有機固體產物；

將分離的富含CO₂的反應氣通入帶壓濾液儲罐中的所述濾液中，使得所述濾液在所述帶壓濾液儲罐中的壓力作用下吸收所述反應氣中的CO₂，得到富含CO₂的濾液，并在所述帶壓濾液儲罐中壓力作用下將所述富含CO₂的濾液注入所述待處理污泥中，對所述待處理污泥進行調質改性。