本實(shí)用新型涉及超臨界水氧化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種超臨界水氧化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

超臨界水氧化技術(shù)(Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO)是一種近年來受到廣泛關(guān)注的對有機(jī)廢物和有機(jī)廢水處理的新型技術(shù)。超臨界水氧化技術(shù)的原理是以超臨界水為反應(yīng)介質(zhì)，經(jīng)過均相的氧化反應(yīng)，將有機(jī)物快速轉(zhuǎn)化為CO₂、H₂O、N₂和其他無害小分子。

超臨界水氧化反應(yīng)是在高溫高壓下進(jìn)行的氧化反應(yīng)，則超臨界水氧化反應(yīng)的初始階段為升溫升壓階段，在該階段，去離子水經(jīng)過加壓、升溫后輸入至超臨界水氧化裝置中，使得超臨界水氧化裝置內(nèi)的溫度和壓力逐漸升高，直至達(dá)到預(yù)設(shè)反應(yīng)溫度和壓力。超臨界水氧化裝置的出口通過輸出管道與封壓系統(tǒng)相連通，封壓系統(tǒng)用于對超臨界水氧化裝置內(nèi)的壓力進(jìn)行封堵，起到封壓的作用。水泵通過管道與輸出管道相連通，水泵不斷將封壓水輸入至輸出管道內(nèi)，一方面對輸出管道內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行降溫冷卻，另一方面封壓水通過輸出管道輸入至封壓系統(tǒng)，封壓系統(tǒng)對反應(yīng)裝置進(jìn)行封壓。并且，超臨界水氧化裝置的激冷水入口接收激冷水，激冷水與超臨界水氧化裝置的外壁換熱以降低外壁的溫度，換熱后的激冷水隨反應(yīng)產(chǎn)物一起輸出至輸出管道，換熱后的激冷水再輸入至封壓系統(tǒng)中，則換熱后的激冷水也起到了封壓作用。

一般而言，封壓系統(tǒng)的封壓能力與由輸出管道輸入至封壓系統(tǒng)中的水量成正比，超臨界水氧化裝置的溫度與輸入超臨界水氧化裝置的激冷水的水量成反比。在升溫升壓階段，激冷水的水量受到限制，這是因?yàn)槿绻だ渌乃刻?，則超臨界水氧化裝置內(nèi)的溫度無法滿足要求。由于激冷水的水量受到限制，所以即使水泵向輸出管道輸入的封壓水量調(diào)到最大流量，仍然會使超臨界水氧化裝置出現(xiàn)泄壓的情況，封壓系統(tǒng)的封壓效果差。通常情況下，將水泵改為大流量的水泵，這樣在升溫升壓階段才能夠確保超臨界水氧化裝置的壓力滿足要求。然而，在正常反應(yīng)階段，超臨界水氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，需要調(diào)節(jié)激冷水的流量對超臨界水氧化裝置進(jìn)行降溫，又由于封壓系統(tǒng)的封壓能力與輸出管道的總流量成正比，所以水泵輸入輸出管道內(nèi)的封壓水量根據(jù)超臨界水氧化裝置的實(shí)際壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，這時，大流量的水泵則處于低頻狀態(tài)，長期運(yùn)行，影響大流量的水泵的穩(wěn)定性和使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種超臨界水氧化系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中在超臨界水氧化裝置的升溫升壓階段和正常反應(yīng)階段中封壓系統(tǒng)的封壓能力與水泵的流量無法匹配的問題。

一個方面，本實(shí)用新型提出了一種超臨界水氧化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：反應(yīng)裝置、輸出管道、第一水泵、封壓介質(zhì)輸入裝置和封壓系統(tǒng)；其中，反應(yīng)裝置的出口與輸出管道相連通；第一水泵通過第一管道與輸出管道相連通，第一水泵用于向輸出管道內(nèi)輸入封壓水；封壓介質(zhì)輸入裝置通過第二管道與輸出管道相連通，封壓介質(zhì)輸入裝置用于向輸出管道內(nèi)輸入封壓介質(zhì)；封壓系統(tǒng)與輸出管道相連通，封壓系統(tǒng)用于通過封壓水和封壓介質(zhì)對反應(yīng)裝置進(jìn)行封壓。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，封壓介質(zhì)輸入裝置為第二水泵，第二水泵用于向輸出管道內(nèi)輸入封壓水。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第二管道設(shè)置有第一截止閥。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第二管道在置于第一截止閥與輸出管道之間的管段設(shè)置有第一止回閥。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第一止回閥至少為兩個，并且，各第一止回閥的結(jié)構(gòu)類型不同。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第二管道出口處的管段與輸出管道呈夾角連接。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第二水泵還通過第三管道與反應(yīng)裝置的激冷水入口相連通，第二水泵還用于向反應(yīng)裝置輸入激冷水。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第一管道設(shè)置有第二截止閥。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第一管道在置于第二截止閥與輸出管道之間的管段設(shè)置有第二止回閥。

進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化系統(tǒng)中，第一管道出口處的管段與輸出管道呈夾角連接。

本實(shí)用新型中，在反應(yīng)裝置的升溫升壓階段，第一水泵通過第一管道向輸出管道內(nèi)輸入封壓水，并且封壓介質(zhì)輸入裝置通過第二管道向輸出管道內(nèi)輸入封壓介質(zhì)，這樣，大大增加了輸出管道內(nèi)介質(zhì)的流量，封壓水和封壓介質(zhì)共同輸入至后續(xù)的封壓系統(tǒng)中，提高了封壓系統(tǒng)的封壓能力，起到了對反應(yīng)裝置進(jìn)行封壓的作用，并且，第一水泵可以選用適當(dāng)流量的水泵，這樣，在反應(yīng)裝置的正常反應(yīng)階段小流量的第一水泵能夠穩(wěn)定工作，延長了第一水泵的使用壽命。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

參見圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該超臨界水氧化系統(tǒng)包括：反應(yīng)裝置1、輸出管道2、第一水泵3、封壓介質(zhì)輸入裝置和封壓系統(tǒng)12。其中，反應(yīng)裝置1的出口110與輸出管道2相連通，第一水泵3通過第一管道4與輸出管道2相連通，第一水泵3用于向輸出管道2內(nèi)輸入封壓水。封壓介質(zhì)輸入裝置通過第二管道5與輸出管道2相連通，封壓介質(zhì)輸入裝置用于向輸出管道2內(nèi)輸入封壓介質(zhì)。封壓系統(tǒng)12與輸出管道2相連通，封壓系統(tǒng)12用于通過封壓水和封壓介質(zhì)對反應(yīng)裝置1進(jìn)行封壓。具體地，輸出管道2用于將超臨界水氧化反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物輸出。第一水泵3的入水口接收冷卻水，第一水泵3的出水口與第一管道4相連通。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，反應(yīng)裝置進(jìn)行氧化反應(yīng)時需要高溫高壓，因此，應(yīng)先將反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度和壓力進(jìn)行升高，以滿足超臨界水氧化反應(yīng)的條件，因此，超臨界水氧化反應(yīng)的初始階段為升溫升壓階段，當(dāng)反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度和壓力滿足反應(yīng)所需的溫度和壓力的要求時，反應(yīng)裝置進(jìn)入正常反應(yīng)階段，進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該理解，封壓系統(tǒng)12與輸出管道2相連通，封壓系統(tǒng)12的封壓能力與由輸出管道2輸入至封壓系統(tǒng)12的封壓介質(zhì)的流量成正比，這是因?yàn)?，相同管徑的管道?nèi)，封壓介質(zhì)的流量越大，封壓介質(zhì)的流速越快，封壓介質(zhì)的阻力就越大，封壓系統(tǒng)12利用該原理對反應(yīng)裝置1進(jìn)行封壓，則輸出管道2內(nèi)封壓介質(zhì)的流量越大，則封壓系統(tǒng)12的封壓能力就越好。

在反應(yīng)裝置1的升溫升壓階段，第一水泵3對冷卻水進(jìn)行加壓，并將加壓后的封壓水通過第一管道4輸入至輸出管道2內(nèi)，并且，封壓介質(zhì)輸入裝置通過第二管道5向輸出管道2內(nèi)輸入封壓介質(zhì)，以調(diào)節(jié)輸出管道2內(nèi)介質(zhì)的流量。

可以看出，本實(shí)施例中，在反應(yīng)裝置的升溫升壓階段，第一水泵3通過第一管道4向輸出管道2內(nèi)輸入封壓水，并且封壓介質(zhì)輸入裝置通過第二管道5向輸出管道2內(nèi)輸入封壓介質(zhì)，這樣，大大增加了輸出管道2內(nèi)介質(zhì)的流量，封壓水和封壓介質(zhì)共同輸入至后續(xù)的封壓系統(tǒng)12中，提高了封壓系統(tǒng)12的封壓能力，起到了對反應(yīng)裝置1進(jìn)行封壓的作用，并且，第一水泵3可以選用適當(dāng)流量的水泵，這樣，在反應(yīng)裝置的正常反應(yīng)階段小流量的第一水泵3能夠穩(wěn)定工作，延長了第一水泵3的使用壽命，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在超臨界水氧化裝置的升溫升壓階段和正常反應(yīng)階段中封壓系統(tǒng)的封壓能力與水泵的流量無法匹配的問題。

繼續(xù)參見圖1，上述實(shí)施例中，封壓介質(zhì)輸入裝置可以為第二水泵6，第二水泵6用于向輸出管道2內(nèi)輸入封壓水。具體地，第二水泵6的入水口接收冷卻水，第二水泵6的出水口與第二管道5相連通，第二水泵6對接收到的冷卻水進(jìn)行加壓，并將加壓后的封壓水通過第二管道5輸入至輸出管道2內(nèi)。

具體實(shí)施時，第一水泵3的入水口與第二水泵6的入水口可以均與同一水源相連通，接收同一水源的冷卻水。

可以看出，本實(shí)施例中，通過第二水泵6將封壓水輸入至輸出管道2內(nèi)，該封壓水能夠提高輸出管道2內(nèi)的封壓水的流量，并且第二水泵6提供的封壓水與第一水泵3提供的封壓水一同輸入至輸出管道2內(nèi)，增大了輸出管道2內(nèi)的流體流量，有效地提高了封壓系統(tǒng)12的封壓能力，進(jìn)而使得封壓系統(tǒng)12對反應(yīng)裝置1起到了很好地封壓作用。并且，封壓介質(zhì)輸入裝置為第二水泵6，通過第二水泵6輸入封壓水以進(jìn)一步增加輸出管道2內(nèi)的封壓水的流量，簡單方便，便于實(shí)施；此外，輸出管道2內(nèi)的封壓水能夠?qū)敵龉艿?內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行降溫，提高了能源利用率。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第二管道5設(shè)置有第一截止閥7，該第一截止閥7控制第二管道5內(nèi)封壓水的流量，進(jìn)而控制輸入至輸出管道2內(nèi)的封壓水的總流量，從而實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)裝置1內(nèi)壓力的控制。具體實(shí)施時，根據(jù)第一管道4內(nèi)封壓水的流量和反應(yīng)裝置1內(nèi)的壓力，調(diào)節(jié)第一截止閥7，即調(diào)節(jié)第二管道5內(nèi)封壓水的流量，以調(diào)節(jié)輸出管道2內(nèi)的封壓水的總流量，確保封壓系統(tǒng)12的封壓能力，從而更好地對反應(yīng)裝置1進(jìn)行封壓。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第二管道5還設(shè)置有第一止回閥8，該第一止回閥8設(shè)置于第二管道5的置于第一截止閥7與輸出管道2之間的管段上。這樣，第一止回閥8能夠有效地阻止輸出管道2內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物逆流至第二管道5，確保超臨界水氧化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第一止回閥8至少為兩個，并且，各第一止回閥8的結(jié)構(gòu)類型不同，這樣當(dāng)其中一種結(jié)構(gòu)類型的第一止回閥8無法阻止輸出管道2內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物逆流時，其他結(jié)構(gòu)類型的第一止回閥8還可以正常工作以阻止反應(yīng)產(chǎn)物逆流，有效地確保了超臨界水氧化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第二管道5出口處的管段與輸出管道2呈夾角β連接，這樣有效地減少了第二管道5內(nèi)的封壓水輸入輸出管道2時的沖擊力，便于第二管道5內(nèi)的封壓水更好地輸入至輸出管道2。優(yōu)選的，該夾角β為銳角，更優(yōu)選的，該夾角β為45°。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第二水泵6還通過第三管道9與反應(yīng)裝置1的激冷水入口120相連通，第二水泵6還用于向反應(yīng)裝置1輸入激冷水。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，反應(yīng)裝置1設(shè)置有激冷水入口120，該激冷水入口120用于接收激冷水，激冷水輸入至反應(yīng)裝置1內(nèi)對反應(yīng)裝置1的器壁進(jìn)行降溫，防止反應(yīng)裝置1內(nèi)溫度過高使得反應(yīng)裝置1損壞。

具體實(shí)施時，第三管道9上可以設(shè)置有截止閥，該截止閥控制第三管道9向反應(yīng)裝置1輸入的激冷水的水量。第三管道9上也可以設(shè)置有止回閥，該止回閥用于防止反應(yīng)裝置1內(nèi)的反應(yīng)物逆流至第三管道9，止回閥至少為兩個，優(yōu)選的，各止回閥的結(jié)構(gòu)類型不同。

可以看出，本實(shí)施例中，第二水泵6通過第三管道9向反應(yīng)裝置1輸入激冷水，一方面，在反應(yīng)裝置1的正常反應(yīng)階段，增大了激冷水管道9內(nèi)激冷水的水量，能夠提高對反應(yīng)裝置1的降溫能力；另一方面，激冷水與反應(yīng)裝置1進(jìn)行換熱后隨反應(yīng)裝置1中的反應(yīng)產(chǎn)物一起輸出至輸出管道2，這樣換熱后的激冷水可以與第一管道4內(nèi)輸入的封壓水和第二管道5輸入的封壓水一同輸入至封壓系統(tǒng)12內(nèi)，有效地提高了封壓系統(tǒng)12的封壓能力，封壓效果更好。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第一管道4可以設(shè)置有第二截止閥10，該第二截止閥10控制第一管道4向輸出管道2輸入的封壓水的水量，起到了調(diào)節(jié)輸出管道2內(nèi)封壓水的流量的作用，進(jìn)而控制封壓系統(tǒng)12的封壓能力，確保封壓系統(tǒng)12能夠?qū)Ψ磻?yīng)裝置1進(jìn)行更好地封壓。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第一管道4可以設(shè)置有第二止回閥11，該第二止回閥11設(shè)置于第一管道4的置于第二截止閥10與輸出管道2之間的管段。該第二止回閥11能夠有效地阻止輸出管道2內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物逆流至第一管道4，確保超臨界水氧化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。優(yōu)選的，第二止回閥11至少為兩個，更優(yōu)選的，各第二止回閥11的結(jié)構(gòu)類型不同。

繼續(xù)參見圖1，上述各實(shí)施例中，第一管道4出口處的管段與輸出管道2呈夾角α連接，這樣有效地減少了第一管道內(nèi)的加壓水輸入輸出管道2時的沖擊力，便于第一管道內(nèi)的加壓水更好地輸入至輸出管道2。優(yōu)選的，該夾角α為銳角，更優(yōu)選的，該夾角α為45°。

綜上所述，本實(shí)施例中，在反應(yīng)裝置的升溫升壓階段，第一水泵3通過第一管道4向輸出管道2內(nèi)輸入封壓水，并且封壓介質(zhì)輸入裝置通過第二管道5向輸出管道2內(nèi)輸入封壓介質(zhì)，這樣，大大增加了輸出管道2內(nèi)介質(zhì)的流量，封壓水和封壓介質(zhì)共同輸入至后續(xù)的封壓系統(tǒng)12中，提高了封壓系統(tǒng)12的封壓能力，起到了對反應(yīng)裝置1進(jìn)行封壓的作用，并且，第一水泵3可以選用適當(dāng)流量的水泵，這樣，在反應(yīng)裝置的正常反應(yīng)階段小流量的第一水泵3能夠穩(wěn)定工作，延長了第一水泵3的使用壽命。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。