一种分级注氧的超临界水氧化系统及基于该系统的废水和/或污泥处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分级注氧的超临界水氧化系统及基于该系统的废水和/或污泥处理方法，多级注氧的超临界水氧化系统包括物料储罐、氧气罐、预热器、加热器、反应器、降压器以及出水储罐，反应器上设有若干个注氧点入口；物料储罐依次与预热器、加热器、反应器连接，反应器出口与预热器的壳侧入口连接，预热器的壳侧出口依次与降压器、出水储罐连接；氧气罐出口通过注氧管路分别与预热器的管侧注氧点入口、加热器的注氧点入口及反应器的多个注氧点入口连接。通过多级注氧，能够解决有机废水和/或污泥预热过程的结焦问题和氧气与物料混合过程造成的材料局部腐蚀问题，提高反应效率，实现近零排放。

A Supercritical Water Oxidation System with Staged Oxygen Injection and Wastewater and/or Sludge Treatment Based on the System

The invention discloses a supercritical water oxidation system with staged oxygen injection and a treatment method of wastewater and/or sludge based on the system. The supercritical water oxidation system with multi-stage oxygen injection includes material storage tank, oxygen tank, preheater, heater, reactor, depressor and outlet storage tank. The reactor is equipped with several oxygen injection point entrances; the material storage tank is in turn with preheater, heater and counter-reactor. The reactor outlet is connected with the shell-side inlet of the preheater, and the shell-side outlet of the preheater is connected with the depressor and the outlet water storage tank in turn. The oxygen tank outlet is connected with the oxygen injection point inlet of the tube-side of the heater, the oxygen injection point inlet of the heater and the multiple oxygen injection point inlets of the reactor respectively through the oxygen injection pipeline. Multi-stage oxygen injection can solve the coking problem in the preheating process of organic wastewater and/or sludge and the material local corrosion problem caused by the mixing process of oxygen and materials, improve the reaction efficiency and achieve near-zero discharge.

【技术实现步骤摘要】
一种分级注氧的超临界水氧化系统及基于该系统的废水和/或污泥处理方法
本专利技术属于化工及环保
，具体涉及一种分级注氧的超临界水氧化系统及基于该系统的废水和/或污泥处理方法。
技术介绍
超临界水是指温度和压力均超过水的临界点(374℃、22.1MPa)的特殊状态的水，随着水的相态进入超临界态，水的密度、离子积常数显著降低，粘度大幅下降导致流动性增强。同时，超临界水趋向于非极性流体，对有机物和气体几乎可以实现完全溶解。超临界水氧化(supercriticalwateroxidation)技术是利用了超临界水的诸多优势，将超临界水作为高浓度有机废水/污泥中的有机物与氧气发生氧化反应的媒介，进行有机污染物的快速、高效去除。目前，超临界水氧化技术已经在世界范围内广泛应用于军工、化工、航天、舰船及环保等领域，用于处理各领域产生的废水和污泥等高浓度难降解有机物，将有机物转化为无害的二氧化碳、氮气以及水等物质。超临界水氧化技术具有以下几个优势：1、反应速度极快，可在数百秒内完成氧化反应；2、反应效率高，由于是高温高压环境，有机物的COD去除率普遍可以达到99％以上；3、由于氧化反应自身是放热的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分级注氧的超临界水氧化系统，其特征在于，包括物料储罐(1)、预热器(2)、加热器(3)、反应器(4)、氧气罐(5)、降压器(6)及出水储罐(7)，反应器(4)上设有若干个注氧点入口；物料储罐(1)的出口通过物料泵与预热器(2)的管侧入口连接，预热器(2)的管侧出口与加热器(3)的入口连接，加热器(3)的出口与反应器(4)入口连接，反应器(4)出口与预热器(2)的壳侧入口连接，预热器(2)的壳侧出口与降压器(6)的入口连接，降压器(6)的出口与出水储罐(7)的入口连接；氧气罐(5)出口通过若干注氧管路分别与预热器(2)管侧入口、加热器(3)入口、反应器(4)入口及反应器(4)上的若干个注...

【技术特征摘要】
1.一种分级注氧的超临界水氧化系统，其特征在于，包括物料储罐(1)、预热器(2)、加热器(3)、反应器(4)、氧气罐(5)、降压器(6)及出水储罐(7)，反应器(4)上设有若干个注氧点入口；物料储罐(1)的出口通过物料泵与预热器(2)的管侧入口连接，预热器(2)的管侧出口与加热器(3)的入口连接，加热器(3)的出口与反应器(4)入口连接，反应器(4)出口与预热器(2)的壳侧入口连接，预热器(2)的壳侧出口与降压器(6)的入口连接，降压器(6)的出口与出水储罐(7)的入口连接；氧气罐(5)出口通过若干注氧管路分别与预热器(2)管侧入口、加热器(3)入口、反应器(4)入口及反应器(4)上的若干个注氧点入口相连。2.根据权利要求1所述的分级注氧的超临界水氧化系统，其特征在于，反应器(4)上的每个注氧点入口旁设有壁温测点。3.根据权利要求1所述的分级注氧的超临界水氧化系统，其特征在于，与反应器(4)上若干个注氧点入口相连的注氧管路上均设有流量计和流量调节阀。4.根据权利要求3所述的分级注氧的超临界水氧化系统，其特征在于，流量调节阀为电磁流量调节阀或气动流量调节阀。5.根据权利要求1所述的分级注氧的超临界水氧化系统，其特征在于，预热器(2)为管壳式换热器，冷流体流经管侧，热流体流经壳侧。6.根据权利要求1所述的分级注氧的超临界水氧化系统，其特征在于，加热器(3)采用电加热器、电磁感应加热器或天然气炉加热器；反应器(4)采用管式反应器或釜式反应器；降压器(6)采用毛细管降压器或背压阀降压器；出水储罐(7)采用密闭水罐、密闭水池、敞口水槽或敞口水池。7.采用权利要求1～6中任意一项所述的分级注氧的超临界水氧化系统对废水和/或污泥进行处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将含有有机废水和/或污泥的冷态物料储存在物料储罐(1)中，启动系统，所述冷态物料经物料泵输送至预热器(2)管侧，同时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，杨健乔，杨闯，李建娜，徐海涛，宋文瀚，李艳辉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61