The invention discloses a depressurization device and method for a supercritical water system, including a step-down branch, a starting stop branch and a resistance water branch. The high pressure fluid flows into the inlet of the self lowering branch, and the outlet of the buck branch is outflow after the depressurization; the starting stop branch is parallel to the two ends of the depressurization branch. The system depressurization is realized through the resistance of the material flowing through the capillary, which effectively avoids the valve failure which is easily caused by a single valve to realize one step pressure lowering. In addition, it can also prevent the problems of corrosion and blockage of the internal components of the valves in the process of reducing the solid particles in the process of reducing the pressure. By adjusting the flow rate of the pre capillary resistance water, the system pressure can be precisely controlled. In addition, by stepwise matching of parallel control valve or back pressure valve, the step up and down step of system startup and shutdown process can be realized.
【技术实现步骤摘要】
一种超临界水系统的降压装置及方法
本专利技术属于环境保护及化工领域,具体涉及一种超临界水系统的降压装置及方法。
技术介绍
超临界水氧化技术(SupercriticalWaterOxidation,简称SCWO)作为一种新兴的有机废物处理技术,是利用水在超临界状态(Tc=374℃,Pc=22.1MPa)下所具有的特殊性质,使有机物和氧化剂完全溶于超临界水中,并迅速发生均相氧化反应,迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。这是因为在纯水的临界点附近或高于临界点,水的热物理性质相对于常温下的水发生了明显改变。介电常数的显著降低导致碳氢化合物和气体如O2、N2及CO2在超临界水中的溶解度明显增加,因而氧化反应在均相环境中进行,有效避免了相界面对传质和传热的相间阻力。另外,超临界水的低粘度保证了反应物在超临界水中的高扩散率,进而促进了快速有效的反应。因此超临界水为有机物的氧化降解提供了理想的反应媒介。与传统有机废物的处理技术相比,SCWO具有明显的技术优势:1)反应彻底、处理效率高;2)反应系统封闭,不会产生二次污染;3)反应速率极高,有机物完全去除所需停留时间很短(1~5min),因此反应器的体积小,整个装置的占地面积少;4)重金属离子在SCWO过程中转化为残渣态,可实现高效稳定化。5)当有机物含量超过3wt%时,可依靠反应过程中自身释放的热量来维持系统热量平衡,不需外界补充辅助能量,富裕能量还可以回收利用。因此,超临界水氧化技术被广泛应用于有机废水及污泥的无害化处理领域。要实现有机污染物在超临界水反应器内分解,就需要将含水物 ...
【技术保护点】
1.一种超临界水系统的降压装置,其特征在于,包括降压支路、启动停机支路和阻力水支路,高压流体自降压支路的入口流入,降压后由降压支路的出口流出;启动停机支路并联在降压支路两端;阻力水支路的出口连接到降压支路的入口处;高压流体通过反应后液体管(9)流入第二截止阀(5),且反应后液体管(9)上还设置有用于监测超临界水氧化反应系统压力的压力表(4);所述阻力水支路包括阻力水储罐(1),阻力水储罐(1)的出口依次连接阻力水泵(2)和第一截止阀(3),第一截止阀(3)的出口与阻力水接管(10)相连通,阻力水接管(10)的出口连接至降压支路的入口处;所述降压支路包括依次串联的第二截止阀(5)和毛细管降压器(7),第二截止阀(5)的入口为降压支路的高压流体入口,毛细管降压器(7)的出口为降压后的流体出口,所述毛细管降压器(7)的管道内径为1~10mm;所述启动停机支路包括依次串联第三截止阀(6)和第一调节阀(8),第三截止阀(6)的入口连接至第二截止阀(5)入口前端的管路上,第一调节阀(8)的出口连接至毛细管降压器(7)出口后端的管路上。
【技术特征摘要】
1.一种超临界水系统的降压装置,其特征在于,包括降压支路、启动停机支路和阻力水支路,高压流体自降压支路的入口流入,降压后由降压支路的出口流出;启动停机支路并联在降压支路两端;阻力水支路的出口连接到降压支路的入口处;高压流体通过反应后液体管(9)流入第二截止阀(5),且反应后液体管(9)上还设置有用于监测超临界水氧化反应系统压力的压力表(4);所述阻力水支路包括阻力水储罐(1),阻力水储罐(1)的出口依次连接阻力水泵(2)和第一截止阀(3),第一截止阀(3)的出口与阻力水接管(10)相连通,阻力水接管(10)的出口连接至降压支路的入口处;所述降压支路包括依次串联的第二截止阀(5)和毛细管降压器(7),第二截止阀(5)的入口为降压支路的高压流体入口,毛细管降压器(7)的出口为降压后的流体出口,所述毛细管降压器(7)的管道内径为1~10mm;所述启动停机支路包括依次串联第三截止阀(6)和第一调节阀(8),第三截止阀(6)的入口连接至第二截止阀(5)入口前端的管路上,第一调节阀(8)的出口连接至毛细管降压器(7)出口后端的管路上。2.根据权利要求1所述的超临界水系统的降压装置,其特征在于,采用毛细管(20)替换毛细管降压器(7),毛细管(20)的出口串接第二调节阀(21),第二调节阀(21)的出口为降压后的流体出口,启动停机支路的出口连接至第二调节阀(21)出口后端的管路上。3.根据权利要求1所述的超临界水系统的降压装置,其特征在于,采用背压调节阀(11)替换第...
【专利技术属性】
技术研发人员:王树众,张洁,王来升,任萌萌,李艳辉,孙盼盼,
申请(专利权)人:西安交通大学,陕西万丰能源环保科技有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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