【技术实现步骤摘要】
逆流式超临界水氧化釜式反应器及其制备方法和用途
本专利技术涉及超临界水氧化领域,具体涉及一种逆流式超临界水氧化釜式反应器及其制备方法和用途。
技术介绍
水的临界温度T=374℃,临界压力P=22.1MPa。当体系的温度和压力超过临界点时,称为超临界水。在此条件下的水具有液态水和气态水双重性质,水的密度、电离常数、介电常数都下降,气液两相之间的界面消失,成为一个均相体系,传质系数随之增强,有利于反应的快速进行,它能与有机物、气体完全混溶,而无机盐溶解度变得很小。在高温、高压下,利用空气、O2或H2O2作为氧化剂,以超临界水作为溶剂,把有机物氧化分解为无害的CO2、N2和H2O等小分子化合物的高级氧化技术,称为超临界水氧化(SCWO)法。有机废水在进入反应器前,一般需要被预热到超临界状态,通入反应器中才能进行氧化反应,传统反应器一般采用电加热的方式对废水进行预热,但废水中含有的无机盐类在超临界水中的溶解度极小,其中某些粘度大的盐类容易发生沉积,从而引起电加热器及其出口管路的堵塞,同时盐类的沉积也会大大降低电加热器的传热性能。因而需要寻求一种新的预热方式,来解决预热换热器和管道、阀门等配件中无机盐类的沉积和堵塞问题。同时废水在超临界状态下,具有极强的腐蚀性。传统反应器一般采用蒸发壁的形式来解决超临界水的腐蚀问题,使反应物与内壁不直接接触,从而延缓了反应器的腐蚀,但难以避免废水在超临界状态下对预热换热器、管道和阀门等配件的腐蚀。因此,寻求一种新的反应器形式,来延缓超临界水对预热换热器、管道、阀门等附属配件的腐蚀和无机盐沉积及堵塞问题就显得十分重要。
技术实现思路
针对 ...
【技术保护点】
1.一种逆流式超临界水氧化釜式反应器,其特征在于,包括:筒体(15),分别密封设置在所述筒体(15)顶部和底部的上封头(03)和下封头(18),设置在所述筒体(15)外部的外套筒(10);所述筒体(15)和所述外套筒(10)之间具有封闭式间隙,所述封闭式间隙与所述筒体(15)的内腔之间流体隔离;所述外套筒(10)的侧壁下部连接冷废水进口管(08),侧壁上部连接亚临界废水出口管(09);所述筒体(15)内沿其中心轴方向设置有氧化剂预热管(04)和废水预热管(05),所述氧化剂预热管(04)和所述废水预热管(05)的上端伸出所述上封头(03)的顶部并分别连接氧化剂进口管(01)和亚临界废水进口管(02),下端交汇后开口朝下;所述亚临界废水出口管(09)与所述亚临界废水进口管(02)连接;所述上封头(03)的侧壁上连接反应后废水出口管(06),所述下封头(18)的底部连接杂质排出管(19)。
【技术特征摘要】
1.一种逆流式超临界水氧化釜式反应器,其特征在于,包括:筒体(15),分别密封设置在所述筒体(15)顶部和底部的上封头(03)和下封头(18),设置在所述筒体(15)外部的外套筒(10);所述筒体(15)和所述外套筒(10)之间具有封闭式间隙,所述封闭式间隙与所述筒体(15)的内腔之间流体隔离;所述外套筒(10)的侧壁下部连接冷废水进口管(08),侧壁上部连接亚临界废水出口管(09);所述筒体(15)内沿其中心轴方向设置有氧化剂预热管(04)和废水预热管(05),所述氧化剂预热管(04)和所述废水预热管(05)的上端伸出所述上封头(03)的顶部并分别连接氧化剂进口管(01)和亚临界废水进口管(02),下端交汇后开口朝下;所述亚临界废水出口管(09)与所述亚临界废水进口管(02)连接;所述上封头(03)的侧壁上连接反应后废水出口管(06),所述下封头(18)的底部连接杂质排出管(19)。2.如权利要求1所述的逆流式超临界水氧化釜式反应器,其特征在于,所述外套筒(10)由套筒侧壁及其顶部的上环板(07)和底部的下环板(11)组成,所述上环板(07)和所述下环板(11)上下密封所述外套筒(10)与所述筒体(15)之间的间隙;优选地,所述外套筒(10)、上环板(07)及下环板(11)采用金属无缝板材制成。3.如权利要求1所述的逆流式超临界水氧化釜式反应器,其特征在于,所述氧化剂预热管(04)采用直管,所述废水预热管(05)采用螺旋盘管,所述氧化剂预热管(04)设置在所述废水预热管(05)的螺旋中心轴上。4.如权利要求1所述的逆流式超临界水氧化釜式反应器,其特征在于,所述氧化剂预热管(04)的下端开口和所述废水预热管(05)的下端开口共同进入开口朝下的喷射装置(14)中以确保氧化剂和超临界废水在喷射装置(14)中混合后喷出;优选地,所述氧化剂预热管(04)的下端开口从所述喷射装置(14)的顶部伸入所述喷射装置(14)内,所述废水预热管(05)的下端开口从所述喷射装置(14)的上部侧壁伸入所述喷射装置(14)内。5.如权利要求1所述的逆流式超临界水氧化釜式反应器,其特征在于,所述上封头(03)和所述下封头(18)均为半球结构,分别焊接在所述筒体(15)的顶部和底部。6.如权利要求1所述的逆流式超临界水氧化釜式反应器,其特征在于,所述外套筒(10)安装在所述筒体(15)的上部,所述外套筒(10)的高度小于...
【专利技术属性】
技术研发人员:张克江,潘小勇,陈伟生,马伟强,
申请(专利权)人:成都九翼环保科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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