一种超临界水氧化反应方法及装置制造方法及图纸

本申请属于有机废物处理技术领域，特别是涉及一种超临界水氧化反应方法及装置。现有的超临界水氧化反应装置结构复杂，设备成本较高。本申请提供了一种超临界水氧化反应处理方法，包括以下步骤：1)将有机废弃物放置于超临界水氧化反应装置中，然后将氧化剂储存于储存罐中，关闭端盖；2)向装有有机废弃物和氧化剂的超临界水氧化反应装置中充入超临界水后进行反应；3)反应完全后，打开端盖，排出降解产物。本方法直接使用超临界水将预先装在密闭反应装置的有机废物进行氧化降解。实现有机废弃物的无害化处理，无污染，能耗小。本申请涉及的超临界水氧化反应装置结构简单，设备成本较低，降低了各类高危有机废物转移运输过程中的污染问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超临界水氧化反应方法及装置
本申请属于有机废物处理
，特别是涉及一种超临界水氧化反应方法及装置。
技术介绍
超临界水氧化法是由Modell于20世纪80年代中期提出的一种能彻底破坏有机物结构的新型氧化技术。超临界水氧化法主要工艺过程是：首先，将有害有机物加入反应器；其次，用压缩机将空气增压，通过循环用喷射器把上述的循环反应物一并带入反应器；有害有机物与氧在超临界水SCW相中迅速反应，使有机物完全氧化，氧化放出的热量足以将反应器内的所有物料加热至超临界状态，在均相条件下，使有机物与氧进行反应。超临界水氧化反应，是利用超临界水的特性将对多种有机废物和空气、氧气等氧化剂在超临界水中进行氧化反应而将有机废物去除。水的临界温度Tc＝374℃，临界压力pc＝22.1MPa，临界密度ρc＝0.32g/cm3。当水体系的温度和压力超过临界点时，称为超临界水。超临界水既具有与气体相似的密度，粘度，扩散系数的物性，又兼有与液体相近的特性，是处于气态和液态之间的临界状态的物质。超临界流体，兼有液体和气体的优点，具有良好的溶解特性和传质特性，作为介质或反应物，有望取代有害的有机溶剂，对有机废物进行无害化处理。传统的有机废物处理方法污染严重且能耗大。
技术实现思路
1.要解决的技术问题基于超临界流体，兼有液体和气体的优点，具有良好的溶解特性和传质特性，作为介质或反应物，有望取代有害的有机溶剂，对有机废物进行无害化处理。传统的有机废物处理方法污染严重且能耗大的问题，本申请提供了一种超临界水氧化反应方法及装置。2.技术方案为了达到上述的目的，本申请提供了一种超临界水氧化反应处理方法，所述方法包括以下步骤：1)将有机废弃物放置于超临界水氧化反应装置中，然后将氧化剂储存于储存罐中，关闭端盖；2)向装有有机废弃物和氧化剂的超临界水氧化反应装置中充入超临界水后进行反应；3)反应完全后，打开端盖，排出降解产物。可选地，所述超临界水的温度为400℃～700℃，压力为23～35MPa；所述氧化剂过氧比为1.0～5.0；所述反应时间为0.5～30分钟。本申请还提供一种超临界水氧化反应装置，包括壳体，所述壳体从外到内依次包括外壳层、中间层和内衬层；所述中间层包括若干空心陶瓷微珠。可选地，所述空心陶瓷微珠的粒径小于10目。可选地，所述中间层厚1mm～15mm，所述内衬层厚度小于所述中间层厚度，所述中间层厚度小于所述外壳层厚度。可选地，所述内衬层由耐腐蚀材料制成，所述外壳层由不锈钢材料制成。可选地，还包括端盖，所述端盖设置于所述壳体上方，所述端盖与所述壳体上方开口处密封连接。可选地，所述端盖包括快开结构。可选地，所述内衬层包括凸缘，所述端盖底部与所述凸缘相连接。可选地，所述端盖底部与所述凸缘通过密封圈密封连接。3.有益效果与现有技术相比，本申请提供的一种超临界水氧化反应方法及装置的有益效果在于：本申请提供的超临界水氧化反应方法，将有机废弃物放置于超临界水氧化反应装置中，然后将氧化剂储存于储存罐中，关闭端盖；充入超临界水后进行反应；反应完全后，打开端盖，排出降解产物。实现有机废弃物的无害化处理，无污染，能耗小。本申请提供的超临界水氧化反应装置，将壳体设置成外壳层、中间层和内衬层，由于中间层中设置有若干空心陶瓷微珠，使得中间层形成了以静态空气和无机材料组成的绝热屏蔽层，热反射节能材料作为辅助，使得中间层的导热系数接近真空导热系数，导热系数低。中间层具有承压隔热功能，最大可承受80MPa压力，远远大于实际使用压力。中间层承压，使得对内衬层的耐腐蚀合金无强度要求，因而耐腐蚀合金材料的选择面增加，用量减少，并且外壳层可以使用普通钢材；由于中间层隔热，因而无需附加各种辅助加热设备和导热装置，降低了运行成本。本申请涉及的超临界水氧化反应装置结构简单，设备成本较低。降低了各类高危有机废物转移运输过程中的污染问题。附图说明图1是本申请的一种超临界水氧化反应装置结构示意图；图中：1-外壳层、2-中间层、3-内衬层、4-端盖、5-凸缘、6-密封圈。具体实施方式在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。危险有机废物主要包括长链烷烃、支链烷烃、苯系物和多环芳烃。现有处理技术中，固化填埋和回注法仅将危险有机废物局限在一定空间内，而并没有消除其环境危害。脱水、干燥、化学洗涤和热解等方法仅将危险有机废物中的有机物部分分离，其产物仍需采用其他技术进一步处理；生物降解和焚烧法可真正实现有机物的降解，但前者降解周期长且只有部分有机物可被降解，而后者则需专属的焚化场地和设备，易产生二次污染。SCWO(superconditionwateroxidation)超临界水氧化。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。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问转移而产生的限制。化学需氧量COD(ChemicalOxygenDemand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。当水处在22.1MPa和374℃以上时，即呈现超临界状态，物理性能发生激烈变化，关键时刻氢键消失，水变得类似于中等极性的溶剂，在超临界水中有机污染物和气体完全溶解，消除了传质阻力，当一定量的氧加入到有机污染水中，在高温高压氧化反应器经过30-60秒的时间发生快速的氧化反应(>99.999％)，该氧化反应是放热的，在非常低的COD水平(30,000毫克/升)有机物放热反应即可发生。有机污染物被氧化生成无机盐沉淀下来，同时，生成CO2和纯净水，事实证明，有机物的总破坏效率大于99.99％+，COD小于5ppm，处理后的水完全满足欧洲及中国排放标准。超临界水密度小于液体、黏度和气体一样、扩散率是在液体和气体之间的中间位置。最重要的是气体和有机化合物的溶解度提高到几乎100％，而无机化合物变成基本上不溶于水。氧气在超临界水完全混溶。现有的超临界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界水氧化反应处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/n1)将有机废弃物放置于超临界水氧化反应装置中，然后将氧化剂储存于储存罐中，关闭端盖；/n2)向装有有机废弃物和氧化剂的超临界水氧化反应装置中充入超临界水后进行反应；/n3)反应完全后，打开端盖，排出降解产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种超临界水氧化反应处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)将有机废弃物放置于超临界水氧化反应装置中，然后将氧化剂储存于储存罐中，关闭端盖；
2)向装有有机废弃物和氧化剂的超临界水氧化反应装置中充入超临界水后进行反应；
3)反应完全后，打开端盖，排出降解产物。


2.如权利要求1所述的超临界水氧化反应处理方法，其特征在于：所述超临界水的温度为400℃～700℃，压力为23～35MPa；所述氧化剂过氧比为1.0～5.0；所述反应时间为0.5～30分钟。


3.一种超临界水氧化反应装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体从外到内依次包括外壳层、中间层和内衬层；
所述中间层包括若干空心陶瓷微珠。


4.如权利要求3所述的超临界水氧化反应装置，其特征在于：所述空心陶瓷微珠的粒径小于10目。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐礼日，喻荣，
申请(专利权)人：中科福能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11