一种集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器制造技术

技术编号:23013233 阅读:34 留言:0更新日期:2020-01-03 14:55
本发明专利技术公开了一种集物料预热‑污染物多级强化降解‑腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器,其外部端盖、分体承压壁之间通过密封零件、连接结构实现超临界压力下紧密连接。端盖设置于分体承压壁上端,端盖底部中心处设置有同轴喷嘴基台,端盖与喷嘴基台间巧妙配合构成多个反应物环形空间。反应器上设置有多级氧气、辅助燃料注入口,以强化反应过程。该装置设置有蒸发壁结构,通过蒸发壁在反应器内部形成亚/超临界水膜或高温气膜,有效减缓了反应器内壁面的腐蚀并使反应器的温度得到了有效维持。该装置还实现了有机废物与反应产物在反应器本体中进行换热,充分利用了反应放热,有效减少了预热过程中的热量消耗。

A supercritical water reactor with multi functions of material preheating, multi-stage enhanced degradation of pollutants, corrosion prevention and control

【技术实现步骤摘要】
一种集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器
本专利技术属于环境保护及化工
,涉及利用超临界水作为反应介质对高浓度难生化降解的有机污染物进行无害化处理,特别涉及一种集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器。
技术介绍
超临界水是指温度和压力超过其临界点(374.15℃、22.1MPa)的特殊状态的水。其密度与液体相近,比相应常压气体要大100~1000倍;黏度与气体的接近,约为相应液体的1%~10%;扩散系数介于气体和液体之间,为普通液体的10~100倍。在超临界状态下,水的物理化学性质如离子积常数、密度、介电常数和粘度等都发生了巨大的变化。超临界水具有较低的介电常数,使得超临界水成为一种良好的溶剂,可以与有机物和氧气以任意比例互溶成为均一相,而无机盐在超临界水中的解离常数和溶解度却很低。同时较低的粘度和较高的扩散系数,使得在超临界水环境中进行的反应具有较高的反应速度和良好的传热特性。基于上述特点,上世纪80年代,美国的学者Modell提出了超临界水氧化技术。超临界水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器,包括配有端盖(14)的分体承压壁(7),其特征在于,分体承压壁(7)分为上中下三部,各部之间通过连接结构和紧固螺栓连接,其中上部内设氧气筒体(4),上中部内设物料筒体(5),下部内设反应器内壁(18),下部底端为反应出水出口(N9),物料筒体(5)外壁与氧气筒体(4)内壁之间、物料筒体(5)外壁与分体承压壁(7)中部内壁之间以及反应器内壁(18)与分体承压壁(7)下部内壁之间,构成物料通道(3);氧气筒体(4)外壁与分体承压壁(7)上部内壁之间构成氧气通道(G),端盖(14)底部同轴设置有纵截面为台阶形状的喷嘴基台(...

【技术特征摘要】
1.一种集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器,包括配有端盖(14)的分体承压壁(7),其特征在于,分体承压壁(7)分为上中下三部,各部之间通过连接结构和紧固螺栓连接,其中上部内设氧气筒体(4),上中部内设物料筒体(5),下部内设反应器内壁(18),下部底端为反应出水出口(N9),物料筒体(5)外壁与氧气筒体(4)内壁之间、物料筒体(5)外壁与分体承压壁(7)中部内壁之间以及反应器内壁(18)与分体承压壁(7)下部内壁之间,构成物料通道(3);氧气筒体(4)外壁与分体承压壁(7)上部内壁之间构成氧气通道(G),端盖(14)底部同轴设置有纵截面为台阶形状的喷嘴基台(15),端盖(14)与喷嘴基台(15)间匹配构成连通反应器内部的物料环形空间(A)、辅助燃料环形空间(B)和氧气环形空间(C),端盖(14)上设有上部物料注入口(N3)、氧气内通道(D)、物料内通道(E)和辅助燃料筒体(16),其中上部物料注入口(N3)连通物料环形空间(A),氧气内通道(D)连通氧气通道(G)与氧气环形空间(C),物料内通道(E)接通物料通道(3)与物料环形空间(A),辅助燃料筒体(16)连通辅助燃料环形空间(B)。


2.根据权利要求1所述集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器,其特征在于,所述喷嘴基台(15)的顶部向上伸出端盖(14),且在喷嘴基台(15)的中央为贯通的轴向孔结构,所述辅助燃料筒体(16)设置于端盖(14)的轴线中央,喷嘴基台(15)的外壁顶部与辅助燃料筒体(16)通过密封连接结构(13)连接,在喷嘴基台(15)外壁与辅助燃料筒体(16)的内筒壁(11)之间形成与辅助燃料环形空间(B)连通的辅助燃料通道,辅助燃料筒体(16)侧壁上开有与辅助燃料通道连通的辅助燃料注入口(N1)。


3.根据权利要求2所述集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器,其特征在于,在所述轴向孔中安装有用于观察反应器内部火焰情况的玻璃视窗结构(19),玻璃视窗结构(19)与轴向孔内壁之间为氧气环形空隙(20),喷嘴基台(15)底部中央为自上而下的外扩结构(17),氧气注入口(N2)通过氧气环形空隙(20)和外扩结构(17)连通反应器内部。


4.根据权利要求3所述集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器,其特征在于,所述辅助燃料注入口(N1)和氧气注入口(N2)均设置有螺旋结构(21)。


5.根据权利要求2所述集物料预热-污染物多级强化降解-腐蚀防控多功能于一体的超临界水反应器,其特征在于,所述喷嘴基台(15)的外壁上与所述内筒壁(11)相对的壁面设置有用于预热辅助燃料的电...

【专利技术属性】
技术研发人员:王树众蒋卓航李艳辉崔成超徐海涛任萌萌
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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