一种超临界水氧化处理用排盐方法技术

本发明专利技术公开了一种超临界水氧化处理用排盐方法。方法将添加剂增压后与亚临界物料增压、预热后在混合器充分混合溶解；混合溶解后经再次预热送入管式反应器中与高压空压机压缩空气进行反应，得到产物。产物进入换热器与软水进行换热，产物进入换热器产物冷却，冷却后产物通过冷却后产物出口进入后续冷却及气液分离系统。本发明专利技术的特点：通过设置两级预热器，在物料预热过程中添加无机盐，利用混合盐低熔点的特性，形成流动相，无需额外的操作过程，简化系统运行流程和系统结构，且时时监测盐沉积情况，自动调整添加剂的添加量，有效降低系统的堵塞风险，保证了设备的安全和稳定运行。

A method of salt discharge for supercritical water oxidation treatment

The invention discloses a salt discharge method for supercritical water oxidation treatment. Methods after adding the additive to the sub critical material and pressurizing and preheating, the additives were fully mixed and dissolved in the mixer. After mixing and dissolving, the product was reheated and sent into a tubular reactor again to react with the compressed air of the high-pressure air compressor to get the product. Products enter heat exchanger and soft water for heat transfer, products enter the heat exchanger product cooling, cooling products after cooling products export into subsequent cooling and gas-liquid separation system. The invention is characterized by setting the two stage preheater, adding inorganic salt in the preheating process, using the characteristics of mixed salt with low melting point, the formation of the mobile phase, without additional procedures, simplify the system operation process and the structure of the system, and to monitor the situation of salt deposition, since the amount of adjustment of additives, effectively reduce the the risk of clogging of the system, and ensure the safe and stable operation of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种超临界水氧化处理用排盐方法
本专利技术涉及废有机物的超临界水处理领域，特别是涉及一种超临界水氧化处理用排盐方法。
技术介绍
超临界水氧化(SupercriticalWaterOxidation，简称SCWO)技术是一种可实现对多种有机废物进行深度氧化处理的技术。在超临界水中，有机物能与空气、O2等无极性气体混溶形成均相反应体系，实现有机物的高效快速分解，生成小分子产物H2O、CO2和N2。虽然在常温常压下，大多数盐类在水中的溶解度较大，一般在几十～100g/L左右，但是在临界水中，无机盐在水中的溶解度显著降低，一般在(1～100)×10-6(质量分数)。因此，一般在无机盐很容易从超临界水中析出。在相关有机废物的SCWO处理装置中，无机盐等沉淀造成的设备及管道堵塞问题是影响超临界水处理技术工业化的最大障碍之一。目前，在超临界水处理工业化应用系统中，通常在预热器或反应器会达到超临界状态。根据多种盐的溶解度研究，当加热至350～400℃时，原先溶解在水中的无机盐就会结晶析出，造成加热器、反应器和其他系统管道的堵塞。无机盐析出沉积造成的堵塞不仅会影响加热炉或反应器的热效率，严重时会影响整个超临界水处理系统的安全运行。目前针对SCWO排盐方法主要集中在机械脱除、重力脱除、蒸发壁脱除、降温(变温)脱除，而机械和重力脱除方法系统结构复杂程度高，增大了系统的不稳定性。蒸发壁脱除方法主要应用于罐式反应器上，但对管式反应器来说难以应用，管式相对于罐式反应器更容易实现规模放大，但缺乏有效的脱盐排盐方法。因此迫切需要一种针对管式反应器的便高效排盐防堵塞方法。
技术实现思路
为了克服目前污泥的SCWO处理系统在进料预热阶段以及反应过程中所面临的盐沉积问题，本专利技术专利提供了一种超临界水氧化处理用排盐方法。该方法可以使反应器中的混合盐以熔融状态的形式随液相产物排出反应系统，降低堵塞风险。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种超临界水氧化处理用排盐方法，设计两级预热器，添加剂与亚临界物料在混合器充分混合溶解，降低混合盐的熔点，使混合盐以熔融流动相流过系统的超临界区域，同时设置压差计监测二级预热器前后压差，根据压差情况调节添加剂泵的频率，排盐方法易行高效。超临界水氧化系统由添加剂高压变频柱塞泵1、缓冲罐2、物料高压柱塞泵3、一级预热器4、混合器5、压差计6、二级预热器7、高压空压机8、管式反应器9、换热器10、软化水入口11、蒸汽出口12、冷却水出口13构成。具体按以下步骤操作：1.高压变频柱塞泵1将添加剂增压输入缓冲罐2，所述添加剂是低熔点且稳定的正磷酸盐或磷酸氢盐，占混合盐总量的15％～45％，混合盐是物料中原有的无机盐和正磷酸盐或磷酸氢盐形成混合盐。2.高压柱塞泵3将物料增压输入一级预热器4预热物料，物料为亚临界物料。3.步骤1缓冲后的添加剂与步骤2预热后的物料在混合器5中混合，添加剂与物料在混合器充分混合溶解后进入二级预热器7预热，得到预热后的添加剂与物料在混合物。4.将步骤3混合物送入管式反应器9中，同时高压空压机8压缩空气至高压进入反应器9，二者进行化学反应，得到产物。5.产物进入换热器10与软水进行换热，软水从软化水入口11进入换热器10，软水加热后产生蒸汽，蒸汽从蒸汽出口11排出；产物进入换热器10产物冷却，冷却后产物通过冷却后产物出口13进入后续冷却及气液分离系统。上述的一种超临界水氧化处理用排盐方法，在两级预热器中间设置混合器，在亚临界条件下加入添加剂，能避免低温区管材因高浓度盐而腐蚀，又能利用亚临界水的高溶解性，实现两种盐的充分混合。上述的一种超临界水氧化处理用排盐方法，在跨超临界温度区前后设置压差计，基于压差变化情况，自动调节添加剂的加入量，能实现系统排盐的自动监测和控制。本专利技术的特点和优势在于：通过设置两级预热器，在物料预热过程中添加无机盐，利用混合盐低熔点的特性，形成流动相，无需额外的操作过程，简化系统运行流程和系统结构，且时时监测盐沉积情况，自动调整添加剂的添加量，有效降低系统的堵塞风险，保证了设备的安全和稳定运行。附图说明图1是本专利技术超临界水氧化系统的结构示意图。图中：添加剂高压变频柱塞泵1、缓冲罐2、物料高压柱塞泵3、一级预热器4、混合器5、压差计6、二级预热器7、高压空压机8、管式反应器9、换热器10、软化水入口11、蒸汽出口12、冷却后产物出口13。具体实施方式下面结合附图和具体实施对本专利技术进一步详细说明。本专利技术超临界水氧化系统如图1所示，超临界水氧化系统由添加剂高压变频柱塞泵1、缓冲罐2、物料高压柱塞泵3、一级预热器4、混合器5、压差计6、二级预热器7、高压空压机8、管式反应器9、换热器10、软化水入口11、蒸汽出口12、冷却水出口13构成。本专利技术具体实施：物料经过高压柱塞泵3增压输入一级预热器4，添加剂经高压变频柱塞泵1增压输入缓冲罐2，经过一级预热器4加热至亚临界条件后与添加剂进入混合器5，亚临界物料与添加剂经混合器5充分混合后进入二级预热器7加热至超临界状态，加热至超临界状态的物料再进入管式反应器9，其中二级预热器7前后设置差压计6，压差计6与添加剂高压变频柱塞泵1频率关联，根据压差调整变频柱塞泵的工作频率。高压空压机8压缩空气至高压进入反应器9，反应后进入换热器10冷却，软化水经软化水入口11进入换热器10，产生蒸汽经蒸汽出口12排出，冷却后产物经冷却后产物出口13进入后续冷却及气液分离系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界水氧化处理用排盐方法，其特征在于，设计两级预热器，添加剂与亚临界物料在混合器充分混合溶解，降低混合盐的熔点，使混合盐以熔融流动相流过系统的超临界区域，同时设置压差计监测二级预热器前后压差，根据压差情况调节添加剂泵的频率，排盐方法易行高效；超临界水氧化系统由添加剂高压变频柱塞泵(1)、缓冲罐(2)、物料高压柱塞泵(3)、一级预热器(4)、混合器(5)、压差计(6)、二级预热器(7)、高压空压机(8)、管式反应器(9)、换热器(10)、软化水入口(11)、蒸汽出口(12)、冷却水出口(13)构成；具体按以下步骤操作：1)高压变频柱塞泵(1)将添加剂增压输入缓冲罐(2)，所述添加剂是低熔点且稳定的正磷酸盐或磷酸氢盐，占混合盐总量的15％～45％，混合盐是物料中原有的无机盐和正磷酸盐或磷酸氢盐形成混合盐；2)高压柱塞泵(3)将物料增压输入一级预热器(4)预热物料，物料为亚临界物料；3)步骤1)缓冲后的添加剂与步骤2)预热后的物料在混合器(5)中混合，添加剂与物料在混合器充分混合溶解后进入二级预热器(7)预热，得到预热后的添加剂与物料在混合物；4)将步骤3)混合物送入管式反应器(9)中，同时高压空压机(8)压缩空气至高压进入反应器(9)，二者进行化学反应，得到产物；5)产物进入换热器(10)与软水进行换热，软水从软化水入口(11)进入换热器(10)，软水加热后产生蒸汽，蒸汽从蒸汽出口(11)排出；产物进入换热器(10)产物冷却，冷却后产物通过冷却后产物出口13进入后续冷却及气液分离系统。...

【技术特征摘要】
1.一种超临界水氧化处理用排盐方法，其特征在于，设计两级预热器，添加剂与亚临界物料在混合器充分混合溶解，降低混合盐的熔点，使混合盐以熔融流动相流过系统的超临界区域，同时设置压差计监测二级预热器前后压差，根据压差情况调节添加剂泵的频率，排盐方法易行高效；超临界水氧化系统由添加剂高压变频柱塞泵(1)、缓冲罐(2)、物料高压柱塞泵(3)、一级预热器(4)、混合器(5)、压差计(6)、二级预热器(7)、高压空压机(8)、管式反应器(9)、换热器(10)、软化水入口(11)、蒸汽出口(12)、冷却水出口(13)构成；具体按以下步骤操作：1)高压变频柱塞泵(1)将添加剂增压输入缓冲罐(2)，所述添加剂是低熔点且稳定的正磷酸盐或磷酸氢盐，占混合盐总量的15％～45％，混合盐是物料中原有的无机盐和正磷酸盐或磷酸氢盐形成混合盐；2)高压柱塞泵(3)将物料增压输入一级预热器(4)预热物料，物料为亚临界物料；3)步骤1)缓冲后的添加剂与步骤2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐兴颖，张博，王英辉，张媛媛，张俊，裴继影，王丽伟，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45