一種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活質(zhì)量的不斷提高，人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到環(huán)境問題對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要性。而城市污泥、工業(yè)污泥以及油泥等含固體成分的污染物作為影響環(huán)境的重要因素，已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。目前，人們一般通過超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)處理這些含固體成分的污染物，這種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的工作過程為:首先將含固體成分的污染物的料漿進(jìn)行升壓，然后將升壓后的料漿經(jīng)料漿預(yù)熱器預(yù)熱，接著預(yù)熱后的料漿進(jìn)入反應(yīng)器與高壓氧氣發(fā)生超臨界水氧化反應(yīng)，最終將含固體成分的污染物中的有害物質(zhì)完全氧化，并生成對(duì)環(huán)境和人類健康沒有影響的氣體和無機(jī)小分子化合物，以實(shí)現(xiàn)對(duì)含固體成分的污染物的無害化處理。
[0003]上述對(duì)升壓后的料漿進(jìn)行預(yù)熱的過程，一般是通過將反應(yīng)器中得到的高溫產(chǎn)物流經(jīng)料漿預(yù)熱器，以對(duì)料漿進(jìn)行預(yù)熱；由于高溫產(chǎn)物中含有固體顆粒，而且高溫產(chǎn)物流經(jīng)料漿預(yù)熱器的流速較慢，會(huì)造成一部分高溫產(chǎn)物發(fā)生沉積，堵塞高溫產(chǎn)物所流經(jīng)的管道，導(dǎo)致超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)不能正常工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)，用于解決在對(duì)含固體成分的污染物的料漿進(jìn)行預(yù)熱的過程中，由高溫產(chǎn)物堵塞其流經(jīng)的管道，所導(dǎo)致的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)不能正常工作的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)，包括料漿供給單元、氧氣供給單元、載熱流體供給單元、反應(yīng)器以及后處理單元；所述料漿供給單元通過料漿預(yù)熱器的吸熱側(cè)與所述反應(yīng)器的料漿入口連通，所述氧氣供給單元與所述反應(yīng)器的氣體入口連通，所述反應(yīng)器的出口與所述后處理單元連通；其中，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有換熱裝置，所述載熱流體供給單元依次通過所述換熱裝置、所述料漿預(yù)熱器的放熱側(cè)與載熱流體排放單元連通。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0008]本實(shí)用新型提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有換熱裝置，且載熱流體供給單元依次通過換熱裝置，料漿預(yù)熱器的放熱側(cè)與載熱流體排放單元連通，而反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的超臨界水氧化反應(yīng)能夠放出反應(yīng)熱，因此，載熱流體供給單元提供的載熱流體能夠通過換熱裝置吸收反應(yīng)熱，并將吸收到的反應(yīng)熱提供給料漿預(yù)熱器的放熱側(cè)；而料漿預(yù)熱器設(shè)在料漿供給單元和反應(yīng)器之間，當(dāng)料漿流經(jīng)料漿預(yù)熱器的吸熱側(cè)時(shí)，料漿就能被流入料漿預(yù)熱器的放熱側(cè)中的載熱流體預(yù)熱；這樣料漿進(jìn)入反應(yīng)器后就能與流入反應(yīng)器的氧氣發(fā)生超臨界水氧化反應(yīng)并放出反應(yīng)熱，產(chǎn)生的反應(yīng)熱又能夠繼續(xù)為換熱裝置中的載熱流體升溫。由于本實(shí)用新型提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，通過載熱流體吸收反應(yīng)熱來得到高溫載熱流體，而高溫載熱流體又能夠在料漿預(yù)熱器中為流經(jīng)料漿預(yù)熱器的料漿進(jìn)行預(yù)熱，以確保超臨界水氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行，而且使用的載熱流體中不含有固體成分，在流動(dòng)過程中不易沉積，因此，這種通過載熱流體對(duì)料漿預(yù)熱的方式，能夠很好的避免載熱流體堵塞其所流經(jīng)的管道，以保證超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的正常工作。
【附圖說明】
[0009]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0010]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記:
[0013]1-料漿儲(chǔ)罐，2-高壓隔膜栗，
[0014]3-料漿預(yù)熱器，4-反應(yīng)器，
[0015]5-液氧儲(chǔ)罐，6-液氧栗，
[0016]7-液氧汽化器，8-液氮儲(chǔ)罐，
[0017]9-液氮栗，10-液氮汽化器，
[0018]11-載熱流體排放單元，12-載熱流體儲(chǔ)罐，
[0019]13-載熱流體栗，14-第二載熱流體預(yù)熱器，
[0020]15-第一載熱流體預(yù)熱器， 16-低溫流體供給單元，
[0021]17-排渣鎖斗，18-渣水罐，
[0022]19-第一氣液分離裝置，20-第一降壓孔板，
[0023]21-可燃?xì)馀欧艈卧?2-第二降壓孔板，
[0024]23-第二氣液分離裝置，24_C02排放單元，
[0025]25-渣水排放單元。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)包括:料漿供給單元、氧氣供給單元、載熱流體供給單元、反應(yīng)器4以及后處理單元；料楽供給單元通過料楽預(yù)熱器3的吸熱側(cè)與反應(yīng)器4的料漿入口連通，氧氣供給單元與反應(yīng)器4的氣體入口連通，反應(yīng)器4的出口與后處理單元連通；其中，反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)有換熱裝置，載熱流體供給單元依次通過換熱裝置、料漿預(yù)熱器3的放熱側(cè)與載熱流體排放單元11連通。
[0028]進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)時(shí)，載熱流體供給單元提供的載熱流體經(jīng)過換熱裝置后，攜帶高熱量流入到料漿預(yù)熱器3的放熱側(cè)中，當(dāng)料漿供給單元提供的料漿流經(jīng)料漿預(yù)熱器3的吸熱側(cè)時(shí)，通過換熱將載熱流體攜帶的高熱量轉(zhuǎn)移給料漿，對(duì)料漿進(jìn)行預(yù)熱，從而使料楽預(yù)熱至300-350°C，載熱流體在料楽預(yù)熱器3中與料楽換熱后排出到載熱流體排放單元11中；而被預(yù)熱后的料漿從反應(yīng)器4的料漿入口進(jìn)入到反應(yīng)器4中，氧氣供給單元提供的氧氣從反應(yīng)器4的氣體入口進(jìn)入到反應(yīng)器4中，并在反應(yīng)器4中發(fā)生超臨界水氧化反應(yīng)并放出反應(yīng)熱，經(jīng)反應(yīng)得到的反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器4的出口流出進(jìn)入到后處理單元中，進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)物的后續(xù)處理，而反應(yīng)所放出的反應(yīng)熱為換熱裝置中的載熱流體升溫繼續(xù)得到攜帶高熱量的載熱流體，而攜帶高熱量的載熱流體繼續(xù)流向料漿預(yù)熱器3的放熱側(cè)，為料漿預(yù)熱器3的吸熱側(cè)中的料漿進(jìn)行預(yù)熱。另外，根據(jù)反應(yīng)物種類和濃度的不同，反應(yīng)所放出的熱量不同，一般為600-700°C。
[0029]需要說明的是，在超臨界反應(yīng)進(jìn)行之前，料漿剛進(jìn)入到預(yù)熱器中時(shí)，由于此時(shí)還沒有進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)，因此，不能通過載熱流體將反應(yīng)熱傳遞給料漿，對(duì)料漿進(jìn)行預(yù)熱；而這種情況下，料漿是通過進(jìn)入反應(yīng)器4中與氧氣混合后，其自身包含的有機(jī)物與氧氣反應(yīng)能夠釋放熱量，釋放的熱量再對(duì)料漿進(jìn)行預(yù)熱，從而使預(yù)熱后的料漿進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)。
[0030]通過上述實(shí)施例提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中的反應(yīng)過程可知，反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)有換熱裝置，且載熱流體供給單元依次通過換熱裝置，料漿預(yù)熱器3的放熱側(cè)與載熱流體排放單元11連通，而反應(yīng)器4內(nèi)發(fā)生的超臨界水氧化反應(yīng)能夠放出反應(yīng)熱，因此，載熱流體供給單元提供的載熱流體能夠通過換熱裝置吸收反應(yīng)熱，并將吸收到的反應(yīng)熱提供給料漿預(yù)熱器3的放熱側(cè)；而料漿預(yù)熱器3設(shè)在料漿供給單元和反應(yīng)器4之間，當(dāng)料漿流經(jīng)料漿預(yù)熱器3的吸熱側(cè)時(shí)，料漿就能被流入料漿預(yù)熱器3的放熱側(cè)中的載熱流體預(yù)熱；這樣料漿進(jìn)入反應(yīng)器4后就能與流入反應(yīng)器4的氧氣發(fā)生超臨界水氧化反應(yīng)并放出反應(yīng)熱，產(chǎn)生的反應(yīng)熱又能夠繼續(xù)為換熱裝置中的載熱流體升溫。由于本實(shí)用新型提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，通過載熱流體吸收反應(yīng)熱來得到高溫流體，而高溫流體又能夠在料漿預(yù)熱器3中為流經(jīng)料漿預(yù)熱器3的料漿進(jìn)行預(yù)熱，以確保超臨界水氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行，而且使用的載