本实用新型专利技术公开了一种立式的超临界水氧化反应装置，主要包括喷注器、反应装置壳体、具有隔离、冷却作用的隔离套筒、外部加热装置、安全阀、排料阀、排料喷管、温度传感器及压力传感器。立式安装的反应釜充分利用了重力将生成的无机盐及氧化皮进行沉降至反应釜底部的排盐口，降低反应釜被堵风险。采用喷注器雾化的提前混合进料模式，增加了反应物与环境接触的表面积，有效缩短废液反应准备所需时间，也避免了废液因吸热差形成过冷液在反应装置中积存的现象，降低了反应装置所需温度的临界值。采用出料口及进料口置顶的布局结构，利用内套筒隔离的的方式，有效延长反应物流动路径，提高反应物滞留时间，减小排料带来的干扰。采用喷管(例如拉瓦尔喷管)进行排料，快速对被排产物进行降温、降压。降压。降压。
【技术实现步骤摘要】
一种超临界水氧化反应装置
[0001]本技术用于常规有机废液或涉核有机废液处理，属于环保设备
，特别是一种用于超临界水氧化反应的装置结构。
技术介绍
[0002]随着国家工业体系发展完善及环保要求的提高，现有的焚烧、萃取、吸附等废液处理方式已经难以满足排放要求。
[0003]由于超临界水(温度≥373.99℃、压力≥22.064MPa)具有溶解非极性有机化合物的能力，在足够高的温度和压力下，它与有机物、氧气、空气等完全互溶，因此这些有机化合物可以在超临界水中均相氧化，不受相间转移限制。超临水氧化技术是一种能够彻底破坏有机物结构，达到高效率处理有机物的技术。超临界水氧化装置其主要原理是利用超临界水作为介质来氧化分解有机物。
[0004]在现有的超临界水氧化反应装置中，受反应釜结构限制，其加热装置及冷却装置均位于反应釜壳体外部，在兼顾反应釜壳体材料强度的前提下，造成反应釜冷却及加热效率及其低下，既不利于快速控制反应釜温度，又提高了废液处理成本。在将废液等通入反应釜时，采用分开独立管路直排进料，不利于反应物的雾化、混合，延长了反应准备时间；由于其内部无特殊结构及有效控制措施，抗排料压力波动干扰能力差，容易造成反应物与反应产物同时被排除装置外的情况，造成处理效率低下；另外一方面由于现有的反应装置采用阀门直接排料的控制方式，无法有效对被排产物进行快速降温降压。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本技术旨在提供一种超临界水氧化反应装置，能够高效、快速的控制反应釜的加热和冷却，提高废液与氧气的反应效率，缩短反应准备时间，反应釜内部的反应压力控制准确、方便，提高克服排料压力波动的抗干扰能力，同时能够快速降低反应排泄物的温度和压力。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种超临界水氧化反应装置，包括，
[0008]反应装置壳体；
[0009]隔离套筒，所述隔离套筒位于反应装置壳体内侧且其轴线平行于反应装置壳体的竖直方向，且隔离套筒形成一个周向闭合、上下两端敞口的第一区域，隔离套筒的筒壁中设置有冷却液流道；
[0010]喷注器，所述喷注器位于隔离套筒的上端敞口处且其喷雾口指向隔离套筒形成的第一区域内，喷注器上设置有废液接口和氧气接口；
[0011]加热装置，所述加热装置位于反应装置壳体外侧；
[0012]排料阀，所述排料阀位于第一区域的外侧，通过间歇性开启、闭合的方式将超临界水氧化反应装置的反应物排出；
[0013]排料喷管，所述排料喷管包括内径为Φdt的进料通道截面和内径为Φde的排料通道截面，且Φdt＜Φde。
[0014]进一步，所述反应装置壳体立式安装结构，其竖直方向的长度大于其水平方向的长度。
[0015]进一步，所述喷注器位于反应装置壳体的顶部，反应装置壳体的底部设置有排盐口，反应装置壳体上还设置有出料口，出料口到喷注器之间的竖直距离小于出料口到排盐口的竖直距离。
[0016]进一步，所述喷注器为离心式、互击式、针栓式或同轴式喷注雾化结构。
[0017]进一步，所述喷注器上设置有压力传感器。
[0018]进一步，所述隔离套筒中的冷却液流道包括冷却液进入流道和冷却液返回流道，冷却液进入流道和冷却液返回流道平行于隔离套筒的轴线方向间隔交替分布。
[0019]进一步，所述冷却液返回流道与喷注器上的废液接口连通。
[0020]进一步，一条所述冷却液进入流道和一条所述冷却液返回流道连通并形成一条冷却液回路，隔离套筒中有多条相互独立的冷却液回路。
[0021]进一步，所述隔离套筒的底部与反应装置壳体的底部之间有一段间隔距离。
[0022]进一步，所述排料喷管与排料阀可拆卸连接。
[0023]与现有技术相比，本技术的超临界水氧化反应装置具备以下特点：
[0024](1)废液与氧气分别通过废液接口、氧气接口进入反应装置喷注器内，经过喷注器雾化、预先混合后，有效缩短了反应物蒸发吸热及反应准备时间。
[0025](2)废液与氧气通过喷注器进行雾化及提前混合，增加其与环境接触的表面积，可以有效缩短废液反应准备所需时间；另一方面也避免了废液因吸热差形成过冷液在反应装置中积存的现象，降低了反应装置所需温度的临界值。
[0026](3)隔离套筒将反应装置壳体的反应内腔分为内、外两个区域，隔离套筒底部与反应装置壳体之间的间隔形成流动通道，该结构可以有效延长反应物流动路径，降低排料压力波动带来的流动干扰，延长了反应滞留时间。
[0027](4)隔离套筒形成的冷却结构与加热装置分别位于反应装置壳体的内部和外侧，独立控制，冷却及加热效率更高，更易控制。
[0028](5)采用入口截面和出口截面大小不同的变截面喷管，可以快速实现排泄物料的降温降压。
[0029](6)采用出料口及进料口都设置在立式反应釜顶部的布局结构，有效增加了反应物滞留时间，减小排料带来的干扰。
附图说明
[0030]图1为超临界水氧化反应装置示意图；
[0031]图2为排料阀和喷管结构示意图；
[0032]图3为隔离套筒中两种不同截面的冷却液流道分布示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明，但不应就此理解为本
技术所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本技术上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本技术的范围内。
[0034]本实施例中的超临界水氧化反应装置主要由立式反应釜6、喷注器2、隔离套筒7、排料阀10、喷管11等组成。
[0035]超临界水氧化反应装置采用立式安装结构，即主体为立式反应釜6。如图1所示，立式反应釜6的进料口采用喷注器2雾化、混合的进料方式，位于具有冷却作用的隔离套筒7内侧的立式反应釜6顶部；出料口16位于具有冷却作用的隔离套筒7外侧的立式反应釜6顶部附近，出料口16的排放物料通过排料管道排出，排料管道上连接有排料阀10；排盐口15位于反应釜底部；外部加热装置12位于立式反应釜6的壳体上。
[0036]将加压后的废液与氧气分别通过废液接口1、氧气接口4进入立式反应釜6的喷注器2内。经过喷注器2雾化、预先混合后，有效缩短了反应物蒸发吸热及反应准备时间。在废液及氧气进入已建立初始状态的立式反应釜6内进行反应后，通过系统控制可根据实际情况判断是否关闭加热装置12。
[0037]喷注器2采用离心式喷注器结构形式，也可以采用互击式、针栓式、同轴式等喷注雾化结构形式。喷注器2与立式反应釜6可以采用螺纹连接、焊接或者法兰连接的装配形式。废液与氧气通过喷注器2进行雾化及提前混合，增加其与环境接触的表面积，可以有效缩短废液反应准备所需时间；另一方面也避免了废液因吸热差形成过冷液在反应装置中积存的现象，降低了反应装置所需温度的临界值。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超临界水氧化反应装置，其特征在于：包括，反应装置壳体；隔离套筒(7)，所述隔离套筒(7)位于反应装置壳体内侧且其轴线平行于反应装置壳体的竖直方向，且隔离套筒(7)形成一个周向闭合、上下两端敞口的第一区域，隔离套筒(7)的筒壁中设置有冷却液流道；喷注器(2)，所述喷注器(2)位于隔离套筒(7)的上端敞口处且其喷雾口指向隔离套筒(7)形成的第一区域内，喷注器(2)上设置有废液接口(1)和氧气接口(4)；加热装置(12)，所述加热装置(12)位于反应装置壳体外侧；排料阀(10)，所述排料阀(10)位于第一区域的外侧，通过间歇性开启、闭合的方式将超临界水氧化反应装置的反应物排出；排料喷管(11)，所述排料喷管(11)包括内径为Φdt的进料通道截面和内径为Φde的排料通道截面，且Φdt＜Φde。2.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化反应装置，其特征在于：所述反应装置壳体立式安装结构，其竖直方向的长度大于其水平方向的长度。3.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化反应装置，其特征在于：所述喷注器(2)位于反应装置壳体的顶部，反应装置壳体的底部设置有排盐口(15)，反应装置壳体上还设置有出料口(16)，出料口(16)到喷注器(2)之间的竖直距离小于出料口(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢彪，蹇怡，刘忠，何勇，黄华平，高勇，
申请(专利权)人：贵州航天朝阳科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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