一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置。高濃度高含鹽有機(jī)廢水及污泥在通過(guò)廢水泵進(jìn)入預(yù)熱器，預(yù)熱器出口進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器為蒸發(fā)壁式反應(yīng)器，側(cè)面由高壓凈水泵和高壓腐蝕緩蝕劑泵輸入凈水及緩蝕劑。高壓燃料泵將燃料或燃料與水的混合物泵入反應(yīng)器。反應(yīng)器出口的后續(xù)管路為雙管結(jié)構(gòu)，后續(xù)管路上設(shè)置進(jìn)料預(yù)熱器、回?zé)崞骷案邏簹庖悍蛛x器；軟水通過(guò)高壓軟水泵泵入回?zé)崞?，產(chǎn)蒸汽實(shí)現(xiàn)熱量回收，最后高壓氣液分離器通過(guò)氣體降壓閥、液體降壓閥和固體降壓閥實(shí)現(xiàn)氣相、液相和固相的降壓外排。本系統(tǒng)通過(guò)加熱氧化劑、蒸發(fā)壁反應(yīng)器、低溫物料入射、亞臨界出料、緩釋劑的添加及雙管結(jié)構(gòu)流程等方法，有效地提升了系統(tǒng)的防堵塞防腐蝕能力。本發(fā)明系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于高含鹽高濃度有機(jī)廢水及污泥的無(wú)害化處理過(guò)程。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬?gòu)U有機(jī)廢水及污泥處理技術(shù)，涉及一種利用超臨界水作為反應(yīng)介質(zhì)對(duì)高含鹽高濃度有機(jī)廢水及污泥進(jìn)行無(wú)害化處理的系統(tǒng)，具體是一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超臨界水氧化技術(shù)(Supercritical Water Oxidat1n，簡(jiǎn)稱(chēng)SCW0)是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，使氧化劑和有機(jī)物完全溶解在超臨界水中并發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、Ν2、Η20等小分子化合物。在SCWO過(guò)程中，氯轉(zhuǎn)化成氯離子的金屬鹽、硝基物轉(zhuǎn)化成氮?dú)?、硫轉(zhuǎn)化成硫酸鹽及磷轉(zhuǎn)化成磷酸鹽。相比傳統(tǒng)的有機(jī)廢水及污泥的處理方案，SCWO具有突出的優(yōu)勢(shì)，能取得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
[0003]高濃度高含鹽的有機(jī)廢水及污泥，其含有COD甚至高達(dá)20萬(wàn)mg/L，含無(wú)機(jī)鹽的質(zhì)量濃度甚至高達(dá)20wt%，如此高濃度高含鹽量的廢水在超臨界水氧化裝置的預(yù)熱階段往往容易出現(xiàn)結(jié)焦和鹽沉積堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。若存在不溶性固體，也會(huì)在反應(yīng)后的管路中也會(huì)發(fā)生沉積堵塞的情況，而反應(yīng)后的管路。高濃度有機(jī)物在缺氧高溫的條件下發(fā)生脫水積碳;而無(wú)機(jī)鹽因?yàn)槌R界水中的溶解度極低，會(huì)導(dǎo)致大量的無(wú)機(jī)鹽在超臨界狀態(tài)下析出。結(jié)焦和沉積都會(huì)造成預(yù)熱系統(tǒng)的堵塞，而堵塞會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)壓力升高和傳熱惡化，最終導(dǎo)致安全事故。而倘若廢水中的無(wú)機(jī)鹽含有氯離子時(shí)，則會(huì)在亞臨界水中會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的腐蝕，降低系統(tǒng)使用壽命，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力裂紋腐蝕，導(dǎo)致安全事故。
[0004]有機(jī)廢水SCWO實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中面臨復(fù)雜的結(jié)焦和堵塞的問(wèn)題，都極大地限制了SCWO的推廣應(yīng)用。因此，針對(duì)高含鹽高濃度有機(jī)廢水SCWO系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，需要解決反應(yīng)器中的堵塞問(wèn)題，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)拓展系統(tǒng)的適用范圍，進(jìn)而大規(guī)模地推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服高含鹽高濃度有機(jī)廢水及污泥SCWO系統(tǒng)工業(yè)化過(guò)程中面臨由結(jié)焦和鹽沉積引發(fā)的堵塞問(wèn)題，提供一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置，可以廣泛應(yīng)用于高含鹽高濃度有機(jī)廢水及污泥的高效無(wú)害化處理。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:
[0007]—種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置由高壓腐蝕緩蝕劑栗1、高壓凈水栗
2、高壓燃料栗3、第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5、超臨界水氧化反應(yīng)器6、空氣或氧氣進(jìn)口管7、高壓氣體壓縮機(jī)8、加熱器9、預(yù)熱器10、高壓廢水栗11、高壓軟水栗12、回?zé)崞?3、外供蒸汽管14、雙管輸送管道15、高壓氣液分離器16、氣體降壓閥17、液體降壓閥18、固體降壓閥19組成。
[0008]1.各部件的結(jié)構(gòu)如下:
[0009]所述高壓腐蝕緩蝕劑栗I設(shè)有進(jìn)口管和出口管;所述高壓凈水栗2設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述高壓燃料栗3設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述超臨界水氧化反應(yīng)器6為蒸發(fā)壁反應(yīng)器、頂部分別設(shè)有燃料液進(jìn)口和氣液混合物進(jìn)口管、中部設(shè)有腐蝕緩蝕劑液進(jìn)口管、底部設(shè)有超臨界水氧化反應(yīng)物雙出口管。所述高壓氣體壓縮機(jī)8設(shè)有空氣或氧氣進(jìn)口和空氣或氧氣出口。所述加熱器9為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口管和出口管。所述加預(yù)熱器10為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口管、殼側(cè)出口管和管側(cè)雙進(jìn)口管、管側(cè)雙出口管。所述高壓廢水栗11設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述高壓軟水栗12設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述回?zé)崞?3為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口、殼側(cè)出口和管側(cè)雙進(jìn)口、管側(cè)雙出口。所述高壓氣液分離器16為罐體、頂部設(shè)有排氣管、上部設(shè)有超臨界水氧化反應(yīng)物雙進(jìn)口管、中下部設(shè)有液體排出管、底部設(shè)有固體排出管。
[0010]2.各部件的連接方式如下:
[0011 ]所述高壓廢水栗11出口管與預(yù)熱器10殼側(cè)進(jìn)口連接。
[0012]所述預(yù)熱器10殼側(cè)出口管分別與加熱器9的殼側(cè)出口管、超臨界水氧化反應(yīng)器6的氣液混合物進(jìn)口連接。
[0013]所述高壓凈水栗2的出口管通過(guò)第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4與高壓燃料栗3的出口管并聯(lián)后與超臨界水氧化反應(yīng)器6的燃料液進(jìn)口管連接;所述高壓凈水栗2的出口管通過(guò)第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5與高壓腐蝕緩蝕劑栗I的出口管并連后與超臨界水氧化反應(yīng)器6的腐蝕緩蝕劑液進(jìn)口管連接，進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器6的蒸發(fā)壁。
[0014]所述高壓廢水栗11的進(jìn)口管與廢水連接、出口管與預(yù)熱器10的殼側(cè)進(jìn)口管連接。
[0015]所述高壓氣體壓縮機(jī)8的空氣或氧氣進(jìn)口與空氣或氧氣進(jìn)口管7連接，高壓氣體壓縮機(jī)8的出口與加熱器9的殼側(cè)進(jìn)口管連接，加熱器9的殼側(cè)出口管與預(yù)熱器1的殼側(cè)出口管并聯(lián)后再與超臨界水氧化反應(yīng)器6頂部的氣液混合物進(jìn)口管連接。
[0016]所述超臨界水氧化反應(yīng)器6的底部超臨界水氧化反應(yīng)物雙出口管與預(yù)熱器10管側(cè)雙進(jìn)口管連接，預(yù)熱器10的管側(cè)雙出口管與回?zé)崞?3的管側(cè)雙進(jìn)口連接，預(yù)熱器10的管側(cè)雙出口與高壓氣液分離器16罐體的上部超臨界水氧化反應(yīng)物雙進(jìn)口管連接。
[0017]所述高壓氣液分離器16罐體的頂部排氣管與氣體降壓閥17進(jìn)口連接，氣體降壓閥17出口將二氧化碳?xì)夂偷獨(dú)馀懦?。高壓氣液分離器16罐體的底部與固體降壓閥19進(jìn)口連接，固體降壓閥19出口將分離后的固體排出。高壓氣液分離器16罐體中下部的液體排出管與液體降壓閥18進(jìn)口連接，液體降壓閥18出口將分離后的濃體排出。
[0018]所述高壓軟水栗12的進(jìn)口管與軟水連接、出口管與回?zé)崞?3的殼側(cè)進(jìn)口連接，回?zé)崞?3的殼側(cè)出口與外供蒸汽管14連接。
[0019]上述的空氣或氧氣是氧化劑。
[0020]上述的高壓凈水栗2出口分兩路，一路去與高壓燃料栗3混合，另一路去與高壓腐蝕緩蝕劑栗I混合。
[0021]上述的超臨界水氧化反應(yīng)器6出口至預(yù)熱器10，預(yù)熱器10出口至回?zé)崞?3，回?zé)崞?3內(nèi)部，回?zé)崞?3出口至高壓氣液分離器16，均采用雙管路。
[0022]本發(fā)明系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:
[0023]1.本發(fā)明裝置中高含鹽高濃度的有機(jī)廢水及污泥能實(shí)現(xiàn)低溫物料入射反應(yīng)器，系統(tǒng)直接加熱氧化劑，氧化劑是空氣、氧氣或富氧空氣，本發(fā)明裝置啟動(dòng)時(shí)初始進(jìn)料為燃料。燃料與加熱到300°C?400°C的氧化劑在超臨界水氧化反應(yīng)器中相遇，迅速燃燒放熱，使反應(yīng)器內(nèi)溫度迅速達(dá)到500 °C?700 °C，然后廢水栗11將高含鹽高濃度的有機(jī)廢水及污泥栗入超臨界水氧化反應(yīng)器，此時(shí)燃料供給量減少，廢水及污泥在反應(yīng)器內(nèi)高溫條件下迅速分解放熱，若廢水及污泥熱量不足以維持反應(yīng)溫度時(shí)，則增加燃料，以維持反應(yīng)器內(nèi)溫度。反應(yīng)后出水將進(jìn)料廢水及污泥加熱至150°C?30(TC進(jìn)入反應(yīng)器。
[0024]因此，本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)低溫物料的入射，從而能有效避免高溫及超臨界預(yù)熱過(guò)程中因結(jié)焦或鹽沉積而導(dǎo)致的堵塞。
[0025]2、反應(yīng)器采用蒸發(fā)壁結(jié)構(gòu)，低溫凈水和腐蝕緩蝕劑從側(cè)面透過(guò)蒸發(fā)壁而滲入超臨界水氧化反應(yīng)器內(nèi)部，防止鹽沉積堵塞。同時(shí)降低進(jìn)料的腐蝕性。
[0026]3、超臨界水氧化反應(yīng)器底部形成亞臨界區(qū)溶解超臨界條件下析出的無(wú)機(jī)鹽，防止大量的無(wú)機(jī)鹽析出堵塞反應(yīng)器。
[0027]4、超臨界水氧化反應(yīng)后的流體自超臨界水氧化反應(yīng)器底部出口至高壓氣液分離器入口，流體管路及回?zé)崞鲀?nèi)部均采用雙管結(jié)構(gòu)，避免了堵管現(xiàn)象，物料在輸送過(guò)程中遇到停電、停氣或壓力驟降都不會(huì)造成輸送管道堵塞，即使管道全部堵塞，本發(fā)明裝置重新啟動(dòng)后也能暢通輸送，克服了單管輸送在相同情況下難排及難通輸?shù)娜秉c(diǎn)，防堵性能更加優(yōu)越。
[0028]以上優(yōu)點(diǎn)均使得超臨界水氧化處理系統(tǒng)具有優(yōu)異的防結(jié)焦和防堵塞能力，使系統(tǒng)具有處理高濃度有機(jī)物和高含鹽量的能力，擴(kuò)大了系統(tǒng)的處理范圍，增強(qiáng)了技術(shù)的適用性。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中:高壓腐蝕緩蝕劑栗1、高壓凈水栗2、高壓燃料栗3、第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5、超臨界水氧化反應(yīng)器6、空氣或氧氣入口管7、高壓氣體壓縮機(jī)8、加熱器9、預(yù)熱器10、高壓廢水栗11、高壓軟水栗12、回?zé)崞?3、外供蒸汽管14、雙管輸送管道15、高壓氣液分離器16、氣體降壓閥17、液體降壓閥18、固體降壓閥19。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置如圖1所示，一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置由高壓腐蝕緩蝕劑栗1、高壓凈水栗2、高壓燃料栗3、第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
4、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5、超臨界水氧化反應(yīng)器6、空氣或氧氣進(jìn)口管7、高壓氣體壓縮機(jī)8、加熱器9、預(yù)熱器10、高壓廢水栗11、高壓軟水栗12、回?zé)崞?3、外供蒸汽管14、雙管輸送管道15、高壓氣液分離器16、氣體降壓閥17、液體降壓閥18、固體降壓閥19組成。
[0033]1.各部件的結(jié)構(gòu)如下:
[0034]所述高壓腐蝕緩蝕劑栗I設(shè)有進(jìn)口管和出口管;所述高壓凈水栗2設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述高壓燃料栗3設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述超臨界水氧化反應(yīng)器6為蒸發(fā)壁反應(yīng)器、頂部分別設(shè)有燃料液進(jìn)口和氣液混合物進(jìn)口管、中部設(shè)有腐蝕緩蝕劑液進(jìn)口管、底部設(shè)有超臨界水氧化反應(yīng)物雙出口管。所述高壓氣體壓縮機(jī)8設(shè)有空氣或氧氣進(jìn)口和空氣或氧氣出口。所述加熱器9為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口管和出口管。所述加預(yù)熱器10為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口管、殼側(cè)出口管和管側(cè)雙進(jìn)口管、管側(cè)雙出口管。所述高壓廢水栗11設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述高壓軟水栗12設(shè)有進(jìn)口管和出口管。所述回?zé)崞?3為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口、殼側(cè)出口和管側(cè)雙進(jìn)口、管側(cè)雙出口。所述高壓氣液分離器16為罐體、頂部設(shè)有排氣管、上部設(shè)有超臨界水氧化反應(yīng)物雙進(jìn)口管、中下部設(shè)有液體排出管、底部設(shè)有固體排出管。
[0035]2.各部件的連接方式如下:
[0036]所述高壓廢水栗11出口管與預(yù)熱器10殼側(cè)進(jìn)口連接。
[0037]所述預(yù)熱器10殼側(cè)出口管分別與加熱器9的殼側(cè)出口管、超臨界水氧化反應(yīng)器6的氣液混合物進(jìn)口連接。
[0038]所述高壓凈水栗2的出口管通過(guò)第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4與高壓燃料栗3的出口管并聯(lián)后與超臨界水氧化反應(yīng)器6的燃料液進(jìn)口管連接;所述高壓凈水栗2的出口管通過(guò)第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5與腐蝕緩蝕劑栗I的出口管并連后與超臨界水氧化反應(yīng)器6的腐蝕緩蝕劑液進(jìn)口管連接，進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器6的蒸發(fā)壁。
[0039]所述高壓廢水栗11的進(jìn)口管與廢水連接、出口管與預(yù)熱器10的殼側(cè)進(jìn)口管連接。
[0040]所述高壓氣體壓縮機(jī)8的空氣或氧氣進(jìn)口與空氣或氧氣進(jìn)口管7連接，高壓氣體壓縮機(jī)8的出口與加熱器9的殼側(cè)進(jìn)口管連接，加熱器9的殼側(cè)出口管與預(yù)熱器1的殼側(cè)出口管并聯(lián)后再與超臨界水氧化反應(yīng)器6頂部的氣液混合物進(jìn)口管連接。
[0041]所述超臨界水氧化反應(yīng)器6的底部超臨界水氧化反應(yīng)物雙出口管與預(yù)熱器10管側(cè)雙進(jìn)口管連接，預(yù)熱器10的管側(cè)雙出口管與回?zé)崞?3的管側(cè)雙進(jìn)口連接，預(yù)熱器10的管側(cè)雙出口與高壓氣液分離器16罐體的上部超臨界水氧化反應(yīng)物雙進(jìn)口管連接。
[0042]所述高壓氣液分離器16罐體的頂部排氣管與氣體降壓閥17進(jìn)口連接，氣體降壓閥17出口將二氧化碳?xì)夂偷獨(dú)馀懦?。高壓氣液分離器16罐體的底部與固體降壓閥19進(jìn)口連接，固體降壓閥19出口將分離后的固體排出。高壓氣液分離器16罐體中下部的液體排出管與液體降壓閥18進(jìn)口連接，液體降壓閥18出口將分離后的濃體排出。
[0043]所述高壓軟水栗12的進(jìn)口管與軟水連接、出口管與回?zé)崞?3的殼側(cè)進(jìn)口連接，回?zé)崞?3的殼側(cè)出口與外供蒸汽管14連接。
[0044]上述的空氣或氧氣是氧化劑。
[0045]上述的高壓凈水栗2出口分兩路，一路去與燃料栗3混合，另一路去與腐蝕緩蝕劑栗I混合。
[0046]上述的超臨界水氧化反應(yīng)器6出口至預(yù)熱器10，預(yù)熱器10出口至回?zé)崞?3，回?zé)崞?3內(nèi)部，回?zé)崞?3出口至高壓氣液分離器16，均采用雙管路。
[0047]本發(fā)明具體實(shí)施:
[0048]高濃度高含鹽有機(jī)廢水及污泥通過(guò)高壓廢水栗11輸送至預(yù)熱器10，在預(yù)熱器被加熱至150°C?300°C后從超臨界水氧化反應(yīng)器6頂部入射。本裝置系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，高壓凈水栗2通過(guò)第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4輸送凈水至燃料輸送管路，通過(guò)調(diào)節(jié)凈水與燃料的配比，依靠燃料燃燒使系統(tǒng)升溫，調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度，反應(yīng)溫度維持在5000C?7000C，燃料通過(guò)高壓燃料栗3從超臨界水氧化反應(yīng)器頂部的燃料液進(jìn)口管入射超臨界水氧化反應(yīng)器;高壓凈水栗2另一出口通過(guò)第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5與高壓腐蝕緩蝕劑栗I并聯(lián)后從超臨界水氧化反應(yīng)器側(cè)壁進(jìn)入蒸發(fā)壁，沿蒸發(fā)壁形成亞臨界水膜，控制凈水及腐蝕緩蝕劑的流量，保證超臨界水氧化反應(yīng)器底部呈亞臨界區(qū)250°C?350°C，使析出的無(wú)機(jī)鹽溶解，避免沉積堵塞。超臨界水氧化反應(yīng)器6底部超臨界水氧化反應(yīng)物雙出口管采用雙管結(jié)構(gòu)，能防止在意外情況下發(fā)生堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。反應(yīng)后產(chǎn)生的超臨界水氧化反應(yīng)物流體經(jīng)預(yù)熱器10預(yù)熱后，進(jìn)入回?zé)崞?3，軟水栗12栗入軟水在回?zé)崞?3殼側(cè)產(chǎn)蒸汽、蒸汽從外供蒸汽管14排出供外用。取經(jīng)預(yù)熱器10預(yù)熱、回?zé)崞?3降溫的超臨界水氧化反應(yīng)后流體進(jìn)入高壓氣液分離器16，由高壓氣液分離器通過(guò)頂部氣體降壓閥17將二氧化碳?xì)狻⒌獨(dú)馔馀?，中部通過(guò)液體降壓閥18將分離后的液體外排，底部通過(guò)固體降壓閥19將分離后的固體外排，實(shí)現(xiàn)水、固、氣的達(dá)標(biāo)外排，并保證了熱量的充分回用，同時(shí)有效抑制了堵塞。
[0049]本發(fā)明公開(kāi)了一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置。高濃度高含鹽有機(jī)廢水及污泥在通過(guò)高壓廢水栗11進(jìn)入預(yù)熱器10，預(yù)熱器10出口進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器6，超臨界水氧化反應(yīng)器為蒸發(fā)壁式反應(yīng)器，側(cè)面由高壓凈水栗2和高壓腐蝕緩蝕劑栗I輸入凈水及緩蝕劑。高壓燃料栗3將燃料或燃料與水的混合物栗入超臨界水氧化反應(yīng)器6。超臨界水氧化反應(yīng)器6出口的后續(xù)管路為雙管結(jié)構(gòu)，后續(xù)管路上設(shè)置預(yù)熱器10、回?zé)崞?3及高壓氣液分離器16;軟水通過(guò)高壓軟水栗12栗入回?zé)崞?3，產(chǎn)蒸汽實(shí)現(xiàn)熱量回收，最后高壓氣液分離器16通過(guò)氣體降壓閥17、液體降壓閥18和固體降壓閥19實(shí)現(xiàn)氣相、液相和固相的降壓外排。本裝置通過(guò)加熱氧化劑、蒸發(fā)壁反應(yīng)器、低溫物料入射、亞臨界出料、緩釋劑的添加及雙管結(jié)構(gòu)流程等方法，有效地提升了裝置的防堵塞防腐蝕能力。本發(fā)明裝置可以廣泛應(yīng)用于高含鹽高濃度有機(jī)廢水及污泥的無(wú)害化處理過(guò)程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置，其特征在于:高壓腐蝕緩蝕劑栗1、高壓凈水栗2、高壓燃料栗3、第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5、超臨界水氧化反應(yīng)器6、空氣或氧氣進(jìn)口管7、高壓氣體壓縮機(jī)8、加熱器9、預(yù)熱器10、高壓廢水栗11、高壓軟水栗12、回?zé)崞?3、外供蒸汽管14、雙管輸送管道15、高壓氣液分離器16、氣體降壓閥17、液體降壓閥18、固體降壓閥19組成: 1)各部件的結(jié)構(gòu)如下: 所述高壓腐蝕緩蝕劑栗I設(shè)有進(jìn)口管和出口管；所述高壓凈水栗2設(shè)有進(jìn)口管和出口管;所述高壓燃料栗3設(shè)有進(jìn)口管和出口管;所述超臨界水氧化反應(yīng)器6為蒸發(fā)壁反應(yīng)器、頂部分別設(shè)有燃料液進(jìn)口和氣液混合物進(jìn)口管、中部設(shè)有腐蝕緩蝕劑液進(jìn)口管、底部設(shè)有超臨界水氧化反應(yīng)物雙出口管;所述高壓氣體壓縮機(jī)8設(shè)有空氣或氧氣進(jìn)口和空氣或氧氣出口 ；所述加熱器9為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口管和出口管;所述加預(yù)熱器10為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口管、殼側(cè)出口管和管側(cè)雙進(jìn)口管、管側(cè)雙出口管;所述高壓廢水栗11設(shè)有進(jìn)口管和出口管;所述高壓軟水栗12設(shè)有進(jìn)口管和出口管;所述回?zé)崞?3為管式換熱器、設(shè)有殼側(cè)進(jìn)口、殼側(cè)出口和管側(cè)雙進(jìn)口、管側(cè)雙出口；所述高壓氣液分離器16為罐體、頂部設(shè)有排氣管、上部設(shè)有超臨界水氧化反應(yīng)物雙進(jìn)口管、中下部設(shè)有液體排出管、底部設(shè)有固體排出管； 2)各部件的連接方式如下: 所述高壓廢水栗11出口管與預(yù)熱器10殼側(cè)進(jìn)口連接； 所述預(yù)熱器10殼側(cè)出口管分別與加熱器9的殼側(cè)出口管、超臨界水氧化反應(yīng)器6的氣液混合物進(jìn)口連接； 所述高壓凈水栗2的出口管通過(guò)第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥4與高壓燃料栗3的出口管并聯(lián)后與超臨界水氧化反應(yīng)器6的燃料液進(jìn)口管連接;所述高壓凈水栗2的出口管通過(guò)第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5與腐蝕緩蝕劑栗I的出口管并聯(lián)后與超臨界水氧化反應(yīng)器6的腐蝕緩蝕劑液進(jìn)口管連接，進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器6的蒸發(fā)壁； 所述所述高壓廢水栗11的進(jìn)口管與廢水連接、出口管與預(yù)熱器10的殼側(cè)進(jìn)口管連接； 所述高壓氣體壓縮機(jī)8的空氣或氧氣進(jìn)口與空氣或氧氣進(jìn)口管7連接，高壓氣體壓縮機(jī)8的出口與加熱器9的殼側(cè)進(jìn)口管連接，加熱器9的殼側(cè)出口管與預(yù)熱器10的殼側(cè)出口管并連后再與超臨界水氧化反應(yīng)器6頂部的氣液混合物進(jìn)口管連接: 所述超臨界水氧化反應(yīng)器6的底部超臨界水氧化反應(yīng)物雙出口管與預(yù)熱器10管側(cè)雙進(jìn)口管連接，預(yù)熱器10的管側(cè)雙出口管與回?zé)崞?3的管側(cè)雙進(jìn)口連接，預(yù)熱器10的管側(cè)雙出口與高壓氣液分離器16罐體的上部超臨界水氧化反應(yīng)物雙進(jìn)口管連接； 所述高壓氣液分離器16罐體的頂部排氣管與氣體降壓閥17進(jìn)口連接，氣體降壓閥17出口將排出二氧化碳?xì)夂偷獨(dú)?；高壓氣液分離器16罐體的底部與固體降壓閥19進(jìn)口連接，固體降壓閥19出口排出分離后的固體;高壓氣液分離器16罐體中下部的液體排出管與液體降壓閥18進(jìn)口連接，液體降壓閥18出口排出分離后的濃體； 所述高壓軟水栗12的進(jìn)口管與軟水連接、出口管與回?zé)崞?3的殼側(cè)進(jìn)口連接，回?zé)崞?3的殼側(cè)出口與外供蒸汽管14連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置，其特征在于:所述的空氣或氧氣是氧化劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置，其特征在于:所述的高壓凈水栗2出口分兩路，一路去與高壓燃料栗3混合，另一路去與高壓腐蝕緩蝕劑栗I混合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防堵塞防腐蝕的超臨界水氧化處理裝置，其特征在于:所述的超臨界水氧化反應(yīng)器6出口至預(yù)熱器10，預(yù)熱器10出口至回?zé)崞?3，回?zé)崞?3內(nèi)部，回?zé)崞?3出口至高壓氣液分離器16，均采用雙管路。
【文檔編號(hào)】C02F1/72GK105906028SQ201610520149
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】唐興穎, 裴繼影, 張博, 張媛媛, 王麗偉, 王英輝, 余克服
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)