利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法及系统，该方法包括：监测反应器内部反应区域的当前温度和压力；根据反应区域的当前温度和压力控制反应器的加热装置和压力控制阀，使反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件，输送到反应器内部的有机废液和双氧水在当前反应条件下进行超临界水氧化反应；在超临界水氧化反应过程中，控制冷却器对反应物进行冷却和气液分离处理；监测气液分离处理产生液体的TOC值、COD值及PH值，并根据TOC值或COD值调整有机废液的输送流量和/或反应区域的温度。本发明专利技术将反应物中TOC或COD与有机废液的输送流量进行反馈关联，通过反馈进行反应调控，使得反应完全、二次废物量少。

Control Method and System of Organic Waste Water Treatment by Supercritical Water Oxidation

The invention provides a control method and system for treating organic wastewater by supercritical water oxidation, which includes: monitoring the current temperature and pressure of the reaction area inside the reactor; controlling the heating device and pressure control valve of the reactor according to the current temperature and pressure of the reaction area, so that the temperature and pressure of the reaction area can meet the preset supercritical water oxidation reaction conditions, and transporting. Organic wastewater and hydrogen peroxide delivered to the reactor are subjected to supercritical water oxidation under current reaction conditions; in the process of supercritical water oxidation, the cooler is controlled to cool the reactants and separate the reactants from gas and liquid; the TOC value, COD value and PH value of the liquid produced by the gas-liquid separation treatment are monitored, and the flow rate and/or reaction area of the organic wastewater are adjusted according to the TOC value or COD value. The temperature. The invention relates the TOC or COD in the reactant with the conveying flow of organic waste liquid by feedback, and regulates the reaction by feedback, so that the reaction is complete and the amount of secondary waste is less.

【技术实现步骤摘要】
利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法及系统
本专利技术涉及有机废液处理
，尤其涉及一种利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法及系统。
技术介绍
所谓超临界，是指流体物质的一种特殊状态。当把处于汽液平衡的流体升温升压时，热膨胀引起液体密度减小，而压力的升高又使汽液两相的相界面消失，成为均相体系，这就是临界点。当流体的温度、压力分别高于临界温度和临界压力时就称为处于超临界状态。超临界流体具有类似气体的良好流动性，但密度又远大于气体，因此具有许多独特的理化性质。水的临界点是温度374.3℃、压力22.064MPa，如果将水的温度、压力升高到临界点以上，即为超临界水，其密度、粘度、电导率、介电常数等基本性能均与普通水有很大差异，表现出类似于非极性有机化合物的性质。因此，超临界水能与非极性物质(如烃类)和其他有机物完全互溶，而无机物特别是盐类，在超临界水中的电离常数和溶解度却很低。同时，超临界水可以和空气、氧气、氮气和二氧化碳等气体完全互溶。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。超临界水氧化技术的原理是以超临界水为反应介质，经过均相的氧化反应，将有机物完全氧化为清洁的H2O、CO2和N2等物质，S、P等转化为最高价盐类稳定化，重金属氧化稳定固相存在于灰分中。由于超临界水对有机物和氧气均是极好的溶剂，因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不存在因需要相间转移而产生的限制。同时，400～600℃的高反应温度也使反应速度加快，可以在几秒的反应时间内，即可达到99％以上的破坏率。另外，超临界水氧化反应在某种程度上和简单的燃烧过程相似，在氧化过程中释放出大量的热量。SCWO技术在处理各种废水和剩余污泥方面已取得了较大的成功，其缺点是反应条件苛刻和对金属有很强的腐蚀性，及对某些化学性质稳定的化合物氧化所需时间也较长。因此，如何利用SCWO进行有机废液处理，以加快反应速度、减少反应时间、使得反应更加完全具有重要意义。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法及系统。本专利技术的一个方面，提供了一种利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法，所述方法包括：监测反应器内部反应区域的当前温度和压力；根据所述反应区域的当前温度和压力分别控制所述反应器的加热装置和压力控制阀，以使所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件，输送到反应器内部的有机废液和双氧水在当前反应条件下进行超临界水氧化反应；在超临界水氧化反应过程中，控制冷却器对产生的反应物进行冷却和气液分离处理；监测气液分离处理后产生液体的TOC值、COD值及PH值，并根据所述TOC值或COD值调整所述有机废液的输送流量和/或所述反应区域的温度。可选地，在所述监测反应器内部反应区域的当前温度和压力之前，所述方法还包括：监测反应器内部预热区域的温度，所述反应器至少包括预热区域和反应区域；当所述预热区域的温度达到第一温度阈值时，控制有机废液和双氧水按照初始设定流量输送到所述反应器的反应区域。可选地，所述根据所述TOC值或COD值调整所述有机废液的输送流量和/或所述反应区域的温度，包括：当所述COD值大于第一COD反馈阈值时，减少所述有机废液的输送流量，并开启所述反应器的加热装置，使得所述反应区域的温度保持在650℃以上；或，当所述TOC值大于第一TOC反馈阈值时，减少所述有机废液的输送流量，并开启所述反应器的加热装置，使得所述反应区域的温度保持在650℃以上。可选地，所述方法还包括：当所述COD值小于第二COD反馈阈值时，恢复所述有机废液的初始设定流量，关闭所述反应器的加热装置，所述第二COD反馈阈值小于所述第一COD反馈阈值；或，当所述TOC值小于第二TOC反馈阈值时，恢复所述有机废液的初始设定流量，关闭所述反应器的加热装置，所述第二TOC反馈阈值小于所述第一TOC反馈阈值。可选地，所述当所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件时，根据初始设定流量控制有机废液和双氧水的输送，包括：当所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件时，控制双氧水泵开启，并按照双氧水对应的初始设定流量向反应器内部输送双氧水；当所述反应区域的温度和压力在预设时间长度内保持稳定状态后，控制物料输送泵开启，并按照物料对应的初始设定流量向反应器内部输送有机废液。本专利技术的另一个方面，提供了一种利用超临界水氧化处理有机废液的控制系统，所述系统包括:第一监测模块，用于监测反应器内部反应区域的当前温度和压力；反应控制模块，用于根据所述反应区域的当前温度和压力分别控制所述反应器的加热装置和压力控制阀，以使所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件，输送到反应器内部的有机废液和双氧水在当前反应条件下进行超临界水氧化反应；冷却控制模块，用于在超临界水氧化反应过程中，控制冷却器对产生的反应物进行冷却和气液分离处理；反馈控制模块，用于监测气液分离处理后产生液体的TOC值、COD值及PH值，并根据所述TOC值或COD值调整所述有机废液的输送流量和/或所述反应区域的温度。可选的，所述系统还包括：第二监测模块，用于在所述第一监测模块监测反应器内部反应区域的当前温度和压力之前，监测反应器内部预热区域的温度，所述反应器至少包括预热区域和反应区域；进料控制模块，用于当所述预热区域的温度达到第一温度阈值时，控制有机废液和双氧水按照初始设定流量输送到所述反应器的反应区域。可选地，所述反馈控制模块，具体用于当所述COD值大于第一COD反馈阈值时，减少所述有机废液的输送流量，并开启所述反应器的加热装置，使得所述反应区域的温度保持在650℃以上，当所述COD值小于第二COD反馈阈值时，恢复所述有机废液的初始设定流量，关闭所述反应器的加热装置，所述第二COD反馈阈值小于所述第一COD反馈阈值；或，当所述TOC值大于第一TOC反馈阈值时，减少所述有机废液的输送流量，并开启所述反应器的加热装置，使得所述反应区域的温度保持在650℃以上，当所述TOC值小于第二TOC反馈阈值时，恢复所述有机废液的初始设定流量，关闭所述反应器的加热装置，所述第二TOC反馈阈值小于所述第一TOC反馈阈值。此外，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。此外，本专利技术还提供了一种控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法的步骤。本专利技术实施例提供的利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法及系统，本专利技术将反应物中TOC值或COD值与有机废液的输送流量进行反馈关联，通过TOC值或COD值反馈对反应进行调控，加快了反应速度、减少反应时间，使得反应完全、二次废物量少、环境清洁友好。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法，其特征在于，包括：监测反应器内部反应区域的当前温度和压力；根据所述反应区域的当前温度和压力分别控制所述反应器的加热装置和压力控制阀，以使所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件，输送到反应器内部的有机废液和双氧水在当前反应条件下进行超临界水氧化反应；在超临界水氧化反应过程中，控制冷却器对产生的反应物进行冷却和气液分离处理；监测气液分离处理后产生液体的TOC值、COD值及PH值，并根据所述TOC值或COD值调整所述有机废液的输送流量和/或所述反应区域的温度。

【技术特征摘要】
1.一种利用超临界水氧化处理有机废液的控制方法，其特征在于，包括：监测反应器内部反应区域的当前温度和压力；根据所述反应区域的当前温度和压力分别控制所述反应器的加热装置和压力控制阀，以使所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件，输送到反应器内部的有机废液和双氧水在当前反应条件下进行超临界水氧化反应；在超临界水氧化反应过程中，控制冷却器对产生的反应物进行冷却和气液分离处理；监测气液分离处理后产生液体的TOC值、COD值及PH值，并根据所述TOC值或COD值调整所述有机废液的输送流量和/或所述反应区域的温度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述监测反应器内部反应区域的当前温度和压力之前，所述方法还包括：监测反应器内部预热区域的温度，所述反应器至少包括预热区域和反应区域；当所述预热区域的温度达到第一温度阈值时，控制有机废液和双氧水按照初始设定流量输送到所述反应器的反应区域。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述TOC值或COD值调整所述有机废液的输送流量和/或所述反应区域的温度，包括：当所述COD值大于第一COD反馈阈值时，减少所述有机废液的输送流量，并开启所述反应器的加热装置，使得所述反应区域的温度保持在650℃以上；或，当所述TOC值大于第一TOC反馈阈值时，减少所述有机废液的输送流量，并开启所述反应器的加热装置，使得所述反应区域的温度保持在650℃以上。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述COD值小于第二COD反馈阈值时，恢复所述有机废液的初始设定流量，关闭所述反应器的加热装置，所述第二COD反馈阈值小于所述第一COD反馈阈值；或，当所述TOC值小于第二TOC反馈阈值时，恢复所述有机废液的初始设定流量，关闭所述反应器的加热装置，所述第二TOC反馈阈值小于所述第一TOC反馈阈值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件时，根据初始设定流量控制有机废液和双氧水的输送，包括：当所述反应区域的温度和压力均满足预设的超临界水氧化反应条件时，控制双氧水泵开启，并按照双氧水对应的初始设定流量向反应器内部输送双氧水；当所述反应区域的温度和压力在预设时间长度内保持稳定状态后，控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾，郑佐西，包良进，鲜亮，华小辉，张怡，李航，姜海英，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11