超临界水反应系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种超临界水反应系统，涉及废弃物处理技术领域，解决了现有技术后处理设备容易腐蚀的问题。本实用新型专利技术超临界水反应系统，包括：原料供应设备，提供需要进行超临界水反应的原料；燃料供应设备，提供超临界水反应需要的燃料；反应器，该反应器分别与所述原料供应设备和燃料供应设备连接，所述原料和所述燃料在该反应器中进行超临界水反应；后处理设备，该后处理设备与所述反应器连接，对反应器经过超临界水反应后输出的物质进行后处理；辅助加热设备，连接在所述燃料供应设备和反应器之间，对所述燃料进行预热，使燃料达到预设温度。

Supercritical water reaction system

The utility model discloses a supercritical water reaction system, which relates to the technical field of waste treatment, and solves the problem that the prior treatment equipment of the utility model is easy to corrode. The utility model has the advantages of supercritical water reaction system, including: raw material supply device, providing the need for supercritical water reaction of raw materials; fuel supply equipment, supercritical water reaction to provide fuel; the reactor, the reactor is respectively connected with the raw material supply device and fuel supply device, the raw material and the fuel supercritical water reaction in the reactor; postprocessing equipment, processing equipment and the reactor after the connection of the reactor after reaction in supercritical water output after the material postprocessing; auxiliary heating device, is connected between the fuel supply device and reactor to preheat the fuel the fuel reaches the preset temperature.

【技术实现步骤摘要】
超临界水反应系统
本技术涉及废弃物处理
，尤其涉及超临界水反应系统。
技术介绍
超临界水(SupercriticalWater，简称SCW)是指温度高于临界温度(Tc＝374.15℃)和压力高于临界压力(Pc＝22.12MPa)的特殊状态的水。超临界水氧化技术是利用超临界水的低粘度、低介电常数、高扩散性等特殊性质，使完全溶解在其中的有机物与氧化剂发生快速、彻底的均相反应，有机物中的碳元素转化成二氧化碳，氯、硫、磷等元素转化成相应的无机盐，氮元素绝大多数转化成氮气，实现有机废物的高效且无害化处理。此外，无机盐类在SCW中的溶解度极低，容易被分离出来，处理后的液体为洁净的水；当有机废物中有机物质量浓度超过2％时，可以依靠反应放热维持系统热量平衡，无需外界补充热量；超临界水反应系统的设备体积小、安全性好、符合封闭性要求。超临界水氧化技术在处理难降解、有毒有害有机物方面表现出了极大的技术优势。超临界水氧化反应为高温高压反应，因而待处理物料的预热、反应出水的降温是超临界水氧化工艺中必不可少的环节。现有技术中超临界水氧化工艺在完成超临界水氧化反应的后处理中通常借助换热器，待处理物料作为冷却介质对超临界水氧化反应出水进行降温，同时实现待处理物料的预热升温。预热升温后的待处理物料接着进入反应器，实现超临界水反应系统的连续运行。超临界水氧化工艺中，320～410℃范围的临界点附近为高密度水区，水的介电常数和无机盐的溶解度都很大，该温度段为腐蚀敏感区，为传统超临界水氧化工艺中，设备腐蚀最严重的工艺段，而该工艺段恰恰对应于上述换热器的冷、热流体侧，对该换热器等后处理设备的持久可靠运行构成了潜在威胁，尤其是当待处理物料为含固体流体时，会对该换热器造成堵塞，影响换热器的正常运行。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超临界水反应系统，降低对进入反应器物质和进入后处理设备物质的温度要求。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种超临界水反应系统，包括：原料供应设备，提供需要进行超临界水反应的原料；燃料供应设备，提供超临界水反应需要的燃料；反应器，该反应器分别与所述原料供应设备和所述燃料供应设备连接，所述原料和所述燃料在该反应器中进行超临界水反应；后处理设备，该后处理设备与所述反应器连接，对所述反应器经过超临界水反应后输出的物质进行后处理；辅助加热设备，连接在所述燃料供应设备和所述反应器之间，对所述燃料进行预热，使燃料达到预设温度。所述原料供应设备包括原料制备装置和原料缓冲罐，所述原料制备装置将需要进行处理的原料和水混合制成溶液或浆状物质存储在所述原料缓冲罐中，所述原料缓冲罐与所述反应器连接。所述后处理设备包括换热器，所述换热器与所述原料制备装置连接，所述换热器将所述反应器中输出的物质与水进行换热，换热后的水输出到原料制备装置进行原料制备。所述后处理设备上与所述反应器连接的进口处的温度维持在低于高密度水的温度。所述后处理设备上与所述反应器连接的进口处的温度控制在200℃-270℃。还包括降压器，所述降压器连接在所述反应器和所述后处理设备之间，所述降压器对所述反应器输出的物质降压。所述后处理设备还包括分离器，所述分离器与所述降压器连接，并将降压后的物质进行气体分离。所述辅助加热设备为电加热器或燃气炉。还包括高压氧气供应罐，所述高压氧气供应罐与所述反应器连接。所述燃料供应设备包括燃料储罐、水储罐和燃料制备装置，所述燃料制备装置分别与燃料储罐及水储罐连接，所述燃料制备装置将燃料储罐中的燃料与水储罐中的水混合成燃料。本技术提供的超临界水反应系统中，通过辅助加热设备对燃料进行预加热，将其加热到燃料起燃温度，燃料进入到反应器与氧气混合后，发生氧化反应进行放热，为反应器蓄热，反应器中的温度达到超临界水的温度，从而实现冷态原料直接进入反应器进行超临界水反应，由于后处理设备并不需要对原料预热，故而就降低了对进入反应器物质和进入后处理设备物质的温度要求，方便设计人员将后处理设备处理物质的温度控制在低于高密度水的温度，如此一来就可以减少超临界水反应后的物质对后处理设备的腐蚀，从而提高了后处理设备的使用寿命，尤其是换热器等后处理设备的寿命。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为本技术超临界水氧化系统的框图。附图标记：10-原料供应设备，11-原料制备装置，12-原料缓冲罐，20-燃料供应设备，21-燃料储罐，22-水储罐，23-燃料制备装置，30-反应器，40-后处理设备，41-换热器，42-分离器，50-辅助加热设备，60-降压器，70-高压氧气供应罐。具体实施方式为了进一步说明本技术实施例提供的超临界水氧化系统，下面结合说明书附图进行详细描述。本技术提供一种超临界水氧化系统，如图1所示，该超临界水氧化系统包括原料供应设备10、燃料供应设备20、反应器30、后处理设备40、辅助加热设备50。其中原料供应设备10提供需要进行超临界水反应的原料，这种原料一般是需要进行处理的有机污染物，并且一般将有机污染物与水混合后形成浆状物后作为原料；燃料供应设备20提供超临界水反应需要的燃料，反应器30分别与所述原料供应设备10和燃料供应设备20连接，所述原料和燃料在该反应器30中进行超临界水反应，也就是通过燃料的燃烧使得反应器中的温度达到超临界水的温度，从而实现超临界水反应；后处理设备40与所述反应器30连接，对反应器30经过超临界水反应后输出的物质进行后处理，一般的后处理主要包括热交换、降温降压、分离、收集、回收利用等等。本技术实施例超临界水氧化系统中的辅助加热设备50连接在所述燃料供应设备和反应器之间，对所述燃料进行预热，使燃料达到预设温度，这里的预设温度是指能够使得燃料进入到反应器后能够实现燃烧的温度，本技术实施例中所述辅助加热设备为电加热器或燃气炉。由于燃料进行了预热并达到了预设温度，在进入到反应器与氧气混合后，就可以发生氧化反应从而释放出热量，能够为反应器蓄热，这样原料就可以采用冷态原料的方式直接进入反应器。在反应器30中，原料与氧气在超临界水环境下进行氧化反应，将有机物质氧化为CO2和H2O，将原料中的氮转化为氮气，将硫、磷元素转化为稳态高价盐类，将氯元素转化为氯化盐。具体反应器一般包括：反应容器、排渣锁斗、高压水泵、高压原料泵、高压燃料泵。该区域的设备都配备安全阀，物料管线的安全阀和仪表前均设置高压隔膜垫片。反应容器与软水有接口，用于给反应容器和反应后的物料降温。本技术通过辅助加热设备50预热燃料，能够为反应器蓄热，从而实现冷态原料直接进入反应器，由于后处理设备并不需要作为热源与原料进行换热，如此一来，在后处理设备没有对原料预热的需求后，可以降低对进入反应器物质和进入后处理设备物质的温度要求，方便设计人员将后处理设备处理物质的温度控制在低于高密度水的温度，如此一来就可以减少超临界水反应后的物质对后处理设备的腐蚀，从而提高了后处理设备的使用寿命，尤其是换热器等后处理设备的寿命。为了更有效地降低对后处理设备的腐蚀，本技术将所述后处理设备上与反应器连接的进口处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界水反应系统，其特征在于，包括：原料供应设备，提供需要进行超临界水反应的原料；燃料供应设备，提供超临界水反应需要的燃料；反应器，该反应器分别与所述原料供应设备和所述燃料供应设备连接，所述原料和所述燃料在该反应器中进行超临界水反应；后处理设备，该后处理设备与所述反应器连接，对所述反应器经过超临界水反应后输出的物质进行后处理；辅助加热设备，连接在所述燃料供应设备和所述反应器之间，对所述燃料进行预热，使燃料达到预设温度。

【技术特征摘要】
1.一种超临界水反应系统，其特征在于，包括：原料供应设备，提供需要进行超临界水反应的原料；燃料供应设备，提供超临界水反应需要的燃料；反应器，该反应器分别与所述原料供应设备和所述燃料供应设备连接，所述原料和所述燃料在该反应器中进行超临界水反应；后处理设备，该后处理设备与所述反应器连接，对所述反应器经过超临界水反应后输出的物质进行后处理；辅助加热设备，连接在所述燃料供应设备和所述反应器之间，对所述燃料进行预热，使燃料达到预设温度。2.根据权利要求1所述的超临界水反应系统，其特征在于，所述原料供应设备包括原料制备装置和原料缓冲罐，所述原料制备装置将需要进行处理的原料和水混合制成溶液或浆状物质存储在所述原料缓冲罐中，所述原料缓冲罐与所述反应器连接。3.根据权利要求2所述的超临界水反应系统，其特征在于，所述后处理设备包括换热器，所述换热器与所述原料制备装置连接，所述换热器将所述反应器中输出的物质与水进行换热，换热后的水输出到原料制备装置进行原料制备。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的超临界水反应系统，其特征在于，所述后处理设备上与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹雅琴，程乐明，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13