1.水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的反應(yīng)釜,其特征在于,包括料倉(2)、反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)和機(jī)械壓濾裝置(13);
反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)為中空圓柱體,反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)外設(shè)有保溫層(4);料倉(2)置于反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)內(nèi);料倉(2)壁面均布置有若干小孔;
排水管(9)一端置于反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)底部,另一端置于反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)之外與閥門(11)連接;排氣管/進(jìn)水管(10)置于反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)頂端,一端插入反應(yīng)釜內(nèi)膽(3),另外一端與三通閥門(12)連接;反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)頂端還設(shè)有溫度傳感器(7)和壓力表(8);
機(jī)械壓濾裝置(13)包括設(shè)置于料倉(2)內(nèi)的壓桿活塞(5)和用于驅(qū)動連接壓桿活塞(5)的驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的反應(yīng)釜,其特征在于:料倉(2)下端設(shè)有可拆卸的樣品底座(1),用于取料和加料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的反應(yīng)釜,其特征在于:機(jī)械壓濾裝置(13)為手動壓濾裝置或電動壓濾裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的反應(yīng)釜,其特征在于:機(jī)械壓濾裝置(13)包括壓桿手把(14)、壓桿活塞(5)和壓桿(6);壓桿活塞(5)與壓桿(6)底部相連,壓桿(6)頂部連接壓桿手把(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的反應(yīng)釜,其特征在于:反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)中反應(yīng)溫度范圍為120-400℃,壓力適用范圍為0-30MPa。
6.水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的方法,其特征在于,基于權(quán)利要求1至5中任一項所述的水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的反應(yīng)釜,包括:
打開整個反應(yīng)釜,拆下料倉(2)下端的樣品底座(1),將待處理的高含水率有機(jī)物加入料倉(2),加料完成后密封整個反應(yīng)釜,同時保證壓桿活塞(5)處于料倉(2)頂端;飽和水經(jīng)三通閥門(12)BC通道通過進(jìn)水管(10)進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)膽(3),進(jìn)水結(jié)束后,打開反應(yīng)釜加熱開關(guān),提高反應(yīng)溫度;溫度傳感器(7)顯示反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)溫度,壓力表(8)顯示反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)壓力,控制反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)溫度和壓力到反應(yīng)范圍內(nèi);料倉(2)壁面上開有小孔,使高含水率有機(jī)物和飽和水的充分接觸;待水熱反應(yīng)完成后,關(guān)閉加熱開關(guān),運(yùn)行機(jī)械壓濾裝置(13),壓桿活塞(5)受力向下運(yùn)動,高含水率有機(jī)物中的水分通過料倉(2)壁面上的小孔排到反應(yīng)釜內(nèi)膽(3)中,同時打開排水管(9)的閥門(11),混合后的飽和水在內(nèi)外壓差作用下從排水管排出;排水后,料倉(2)中的有機(jī)物的含水率降低,達(dá)到脫水的目的;排水過程結(jié)束后,關(guān)閉閥門(11),水熱氣經(jīng)三通閥門(12)CA通道通過排氣管(10)進(jìn)入氣體儲存設(shè)備;排氣過程結(jié)束后,打開整個反應(yīng)釜,拆下料倉(2),將脫水后的低含水率有機(jī)物取出,整個脫水處理過程結(jié)束。
7.連續(xù)式水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的系統(tǒng),其特征在于,包括N級權(quán)利要求1至5中任一項所述的水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的反應(yīng)釜、儲氣罐(15)、沉淀池(22)和液體凈化器(23);N為大于等于3的正整數(shù);
第1級反應(yīng)釜的排水管口經(jīng)第1閥門(16)、第1進(jìn)水管道(L1)、第2三通閥門(20)與第2級反應(yīng)釜的進(jìn)水管/排氣管口相連;第n級反應(yīng)釜的排水管口同樣經(jīng)第n閥門、第n進(jìn)水管道和第n+1三通閥門與第n+1級反應(yīng)釜的進(jìn)水管/排氣管口相連,第N級反應(yīng)釜的排水管口則經(jīng)第N閥門、第N進(jìn)水管道、沉淀池(22)、液體凈化器(23)和第1三通閥門與第1級反應(yīng)釜的進(jìn)水管/排氣管口相連;2≤n<N;
儲氣罐(15)通過排氣管道(L4)分別和各級反應(yīng)釜的三通閥門相連。
8.連續(xù)式水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的方法,其特征在于,基于權(quán)利要求7所述的連續(xù)式水熱脫水處理高含水率有機(jī)物的系統(tǒng),包括以下步驟:
啟動階段,對各級反應(yīng)釜進(jìn)行加料操作,加料結(jié)束后,將各級反應(yīng)釜密封,同時飽和水經(jīng)第1三通閥門BC通道進(jìn)入第1級反應(yīng)釜中,使飽和水和高含水率有機(jī)物的充分接觸,同時打開第1級反應(yīng)釜的加熱開關(guān),提高反應(yīng)溫度,這時啟動階段結(jié)束;
待第1級反應(yīng)釜中水熱反應(yīng)完成后,通過機(jī)械壓濾裝置,擠壓反應(yīng)有機(jī)物向下運(yùn)動,擠壓過程中脫除的水分通過料倉壁面上的小孔被擠壓出;此時開啟第2級反應(yīng)釜,第1級反應(yīng)釜中的高溫飽和水在壓差作用下經(jīng)第1閥門、第1進(jìn)水管道和第2三通閥門BC通道進(jìn)入第2級反應(yīng)釜,待壓力平衡后,關(guān)閉第1閥門;對第2級反應(yīng)釜進(jìn)行加熱,高含水率有機(jī)物進(jìn)行水熱反應(yīng);在這個過程中,第1級反應(yīng)中的水熱氣經(jīng)第1三通閥門CA通道和排氣管道(L4)進(jìn)入儲氣罐(15);排氣過程結(jié)束,卸除第1級反應(yīng)釜中的低含水率有機(jī)物,并重新填裝新的高含水率有機(jī)物,準(zhǔn)備下次反應(yīng);
待第2級反應(yīng)釜中水熱反應(yīng)完成后,通過機(jī)械壓濾裝置,擠壓反應(yīng)有機(jī)物向下運(yùn)動,擠壓過程中脫除的水分通過料倉壁面上的小孔被擠壓出;此時第3級反應(yīng)釜開始反應(yīng),飽和水在壓差作用下從第2級反應(yīng)釜經(jīng)第2閥門、第2排水管道和第2三通閥門BC通道進(jìn)入第3級反應(yīng)釜,待壓力平衡后,關(guān)閉第2閥門;對第3級反應(yīng)釜進(jìn)行加熱,高含水率有機(jī)物進(jìn)行水熱反應(yīng);在這個過程中,第2級反應(yīng)釜中的水熱氣經(jīng)第2三通閥門CA通道和排氣管道(L4)進(jìn)入儲氣罐(15),排氣結(jié)束,卸除第2級反應(yīng)釜中的低含水率有機(jī)物,并重新填裝新的高含水率有機(jī)物,準(zhǔn)備下次反應(yīng);
第n級反應(yīng)釜中水熱反應(yīng)完成后,通過機(jī)械壓濾裝置,擠壓反應(yīng)有機(jī)物向下運(yùn)動,擠壓過程中脫除的水分通過料倉壁面上的小孔被擠壓出;此時第n+1級反應(yīng)釜開始反應(yīng),飽和水在壓差作用下從第n級反應(yīng)釜經(jīng)第n閥門、第n排水管道和第n三通閥門BC通道進(jìn)入第n+1級反應(yīng)釜,待壓力平衡后,關(guān)閉第n閥門;對第n+1級反應(yīng)釜進(jìn)行加熱,高含水率有機(jī)物進(jìn)行水熱反應(yīng);在這個過程中,第n級反應(yīng)釜中的水熱氣經(jīng)第n三通閥門CA通道和排氣管道(L4)進(jìn)入儲氣罐(15),排氣結(jié)束,卸除第n級反應(yīng)釜中的低含水率有機(jī)物,并重新填裝新的高含水率有機(jī)物,準(zhǔn)備下次反應(yīng);
第N級反應(yīng)釜中水熱反應(yīng)完成后,通過機(jī)械壓濾裝置,擠壓反應(yīng)有機(jī)物向下運(yùn)動,擠壓過程中脫除的水分通過料倉壁面上的小孔被擠壓出;第N級反應(yīng)釜中的高溫飽和水在壓差作用下經(jīng)第N閥門通過排液管道(L3)進(jìn)入沉淀池(22),除去大顆粒固體雜質(zhì),接著進(jìn)入液體凈化器(23),進(jìn)一步除去飽和水中的有害金屬離子和微生物,然后經(jīng)第1三通閥門BC通道進(jìn)入第1級反應(yīng)釜進(jìn)行第二輪反應(yīng);待壓力平衡后,關(guān)閉第N閥門;在這個過程中,第N級反應(yīng)釜中的水熱氣經(jīng)第N三通閥門CA通道和排氣管道L4進(jìn)入儲氣罐(15),排氣結(jié)束,卸除第N級反應(yīng)釜中的低含水率有機(jī)物,并重新填裝新的高含水率有機(jī)物,準(zhǔn)備下次反應(yīng)。