含碳废弃物降解处理方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种含碳废弃物降解处理方法及设备，属于含碳废弃物氧化技术领域，能够实现含碳固体废弃物和高浓度难降解的含碳液体废弃物的无害化降解。所述含碳废弃物降解处理方法，包括：将预热后的含碳废弃物同氧化剂一起通入反应器中，在压力范围为10MPa≤压力值≤22.1MPa的、温度范围为450℃-900℃的水的气体状态条件下进行氧化反应，得到气体产物和渣水。本发明专利技术可用于含碳废弃物的氧化降解处理中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含碳废弃物氧化
，尤其涉及一种含碳废弃物降解处理方法及设备。
技术介绍
目前，含碳固体废弃物的处理方法包括浓缩、干化、填埋、堆肥、焚烧等，但这些技术不但无法将废弃物彻底降解，而且还会产生如二噁英和氮氧化物等有毒物质，不仅会给土壤、大气带来污染，而且还需要大规模的设备来收集这些有毒物质。含碳液体废弃物则主要通过生化法进行处理。但是，对于大多数高浓度、难降解的含碳液体废弃物而言，是无法通过普通的生化法进行处理的，其只能利用稀释、浓缩后再焚烧等技术进行处理，但上述这些技术不但无法彻底降解污染物，而且所需要的处理成本也较高。综上，针对含碳固体废弃物和高浓度难降解的含碳液体废弃物而言，尚无适宜的高效、环保处理技术。因此，提供一种能够实现含碳固体废弃物和高浓度难降解的含碳液体废弃物无害化降解的方法是本领域技术人员的重要课题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种含碳废弃物降解处理方法及设备，能够实现含碳固体废弃物和高浓度难降解的含碳液体废弃物的无害化降解。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案:本专利技术的一方面提供了一种含碳废弃物降解处理方法，包括:将预热后的含碳废弃物同氧化剂一起通入反应器中，在压力范围为1MPa彡压力值< 22.1MPa的、温度范围为450°C _900°C的水的气体状态条件下进行氧化反应，得到气体产物和渣水。优选的，所述氧化剂中氧的量为所述含碳废弃物完全转化需氧量的100% -180%。优选的，所述含碳废弃物的进料粒度小于1.4mm。 可选的，所述氧化剂为含氧气体，所述含氧气体为氧气、富氧空气或空气中的至少一种。可选的，所述预热后的含碳废弃物的温度范围为300°C _380°C。可选的，所述含碳废弃物的热值达到4.0MJ/kg以上。可选的，在进行氧化反应后、得到气体产物和渣水前，所述方法还包括:对氧化反应后得到的反应产物进行降温降压处理。优选的，利用氧化反应释放的热量通过热交换对含碳废弃物进行预热。本专利技术的另一方面提供了一种含碳废弃物降解处理设备，包括含碳废弃物储罐、氧化剂储罐以及用于使含碳废弃物与氧化剂发生氧化反应的反应器，还包括:预热器，位于所述含碳废弃物储罐与所述反应器之间，用于对含碳废弃物进行预执.JtW ，冷却器，与反应器相连，用于对氧化反应生成的反应产物进行降温；降压装置，与所述冷却器相连，用于对降温后的反应产物进行降压；分离器，与所述降压装置相连，用于对降压后的反应产物进行气液分离。优选的，所述反应器顶部设有水冷结构。本专利技术提供了一种含碳废弃物降解处理方法和设备，在降解处理方法中，含碳废弃物与氧气在高温高压的水的气体状态条件下混合发生氧化降解反应，能够将含碳废弃物转化为无害小分子物质，以实现有机物的彻底降解，从而实现含碳废弃物的无害化处理。该方法提供了一种用于无害化处理含碳固体废弃物和高浓度难降解的含碳液体废弃物的新方法，该方法高效、环保，具有普遍适用性。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的含碳废弃物降解处理方法的流程图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的含碳废弃物降解处理方法的流程图。如图1所示，本专利技术实施例的一方面提供了一种含碳废弃物降解处理方法，包括:将预热后的含碳废弃物同氧化剂一起通入反应器中，在压力范围为1MPa彡压力值彡22.1MPa、温度范围为4500C -900°C的水的气体状态条件下进行氧化反应，得到气体产物和渣水。该方法主要是在水的气体状态下进行反应，即相对于超临界状态而言，在相对高温、相对低压的状态下进行反应，此时水为气体状态，其作为载体将含碳废弃物运送至反应器中同氧化剂一起发生氧化反应，以最终得到气体产物和渣水。其中，氧化剂应为气态氧化剂，这样可与含碳废弃物实现高效混合，有助于迅速包裹有机质完成氧化反应；气体产物主要包括二氧化碳，以及过量的氧气和少量的氮气，渣水为清洁水和含碳废弃物灰渣的混合物。需要说明的是，由于氧气和氮气可直接排放进入大气，可不进行回收，所产生的二氧化碳，后续如有需要，可对其进行回收利用，避免对环境产生负面影响；而所产生的渣水中的固体灰渣产物，由于可作为建筑材料使用，不仅可避免造成环境污染，还可提高其经济利用价值。可以理解的是，本实施例中含碳废弃物可包括含碳固体废弃物和含碳液体废弃物，尤其是高浓度难降解的含碳液体废弃物。其中，含碳固体废弃物可以是生物质、市政污泥、工业污泥、制药残渣等物质，高浓度难降解的含碳液体废弃物可以是来自化工厂的经浓缩后的废水、制药废水、炸药废水、碱渣废液等。当然，对于含碳固体废弃物和高浓度难降解的含碳液体废弃物的来源种类并不局限于上述所列举的，还可以是本领域技术人员所公知的其它种类。在本实施例中，具体限定了含碳废弃物与氧化剂在反应器内的反应压力和温度，即压力范围为1MPa彡压力值彡22.1MPa，温度范围为450°C _900°C，以确保含碳废弃物与氧化剂在水的气体状态下能够充分反应。可以理解的是，上述所限定的反应压力、温度内的任意值均可满足反应条件，例如压力值可以为12MPa、14MPa、16MPa、18MPa、20MPa、22MPa等，温度可以为 520°C、550°C、650°C、750°C、850°C等。本专利技术实施例提供了一种含碳废弃物降解处理方法，在该方法中，含碳废弃物与氧气在高温高压的水的气体状态条件下混合发生氧化降解反应，能够将含碳废弃物转化为无害小分子物质，以实现有机物的彻底降低，从而实现含碳废弃物的无害化处理。该方法提供了一种用于无害化处理含碳固体废弃物和高浓度难降解的含碳液体废弃物的新方法，该方法高效、环保，具有普遍适用性。在本专利技术的一实施例中，所述氧化剂中氧的量为所述含碳废弃物完全转化需氧量的100% -180%。根据化学反应原理可知，如发生完全氧化反应，则需保证氧化剂相对于含碳废弃物的用量是相对过量的，即本实施例中氧化剂中氧的量为含碳废弃物完全转化需氧量的100% -180%，优选为110% -160%，更优选为120?140%。可以理解的是，本领域技术人员可根据实际反应需要在上述范围内确定氧化剂中氧的量的具体值，以在保证完全发生氧化反应的前提下，节约氧化剂的用量。在本专利技术的一实施例中，所述含碳废弃物的进料粒度小于1.4mm。为了确保氧化反应迅速、彻底进行，可对含碳废弃物的进料粒度进行优化，例如，可选择进料粒度小于1.4_，从而可使反应器中的含碳废弃物能够被氧化剂迅速包裹以进行氧化反应。该实施例的一优选实施例中，含碳废弃物的进料粒度可优选小于420 μ m，以进一步有利于含碳废弃物的彻底反应。在本专利技术的一实施例中，所述氧化剂为含氧气体，所述含氧气体为氧气、富氧空气或空气中的至少一种。为了能够与含碳废弃物实现高效混合，本实施例中的氧化剂为气态氧化剂，具体可使用含氧气体作为气态氧化剂。可以理解的是，含氧气化剂可包括氧气、富氧空气或空气中的至少一种，具体可以是它们中的任意一种，也可以是它们的任意组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含碳废弃物降解处理方法，其特征在于，包括：将预热后的含碳废弃物同氧化剂一起通入反应器中，在压力范围为10MPa≤压力值≤22.1MPa、温度范围为450℃‑900℃的水的气体状态条件下进行氧化反应，得到气体产物和渣水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王青，程乐明，赵晓，朱邦阳，周秋香，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13