一种基于超临界水热反应的废弃制冷剂处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于超临界水热反应的废弃制冷剂处理系统，包括：处理装置，处理装置用于将废弃制冷剂和水混合以进行超临界水气化反应以获取气液混合物；其中，气液混合物包括CO2、CO、CH4、H2和HF；分离装置，分离装置用于接收由处理装置输入的气液混合物，且分离装置将气液混合物分离成气体混合物和液体混合物；回收装置，回收装置用于回收由分离装置分离出的气体混合物和液体混合物；其中，回收装置所回收的气体混合物包括有害气体。本发明专利技术解决目前销毁废弃制冷剂的方法会产生有害气体造成环境污染的技术问题，实现通过在超临界气化条件下，将废弃制冷剂转化成的有害气体进行回收利用，减少有害气体排放的技术效果。减少有害气体排放的技术效果。减少有害气体排放的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超临界水热反应的废弃制冷剂处理系统


[0001]本专利技术涉及化工和环境保护
，具体而言，涉及一种基于超临界水热反应的废弃制冷剂处理系统。

技术介绍

[0002]氢氯氟碳化合物(HCFCs)具有优良的热力学性能，在制冷和空调行业中被广泛使用，但其较高的臭氧层破坏潜值，对地球臭氧层造成了严重损害，已经逐步被淘汰。由于氢氟碳化合物(HFCs)不具有消耗臭氧层的潜力，因此它们一度被视为对环境友好的HCFCs替代品。然而，随着冷却需求的增加，HFCs的消耗量和排放量增加。HFCs已成为增长最快的温室气体排放源，年增长率为10
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15％。2016年发布的《蒙特利尔议定书基加利修正案》限制了HFCs的生产和消费，要求缔约国家到2040年将HFCs生产和消费量减少其基线的85％。为了实现这一目标，一方面，必须积极寻找HFCs的替代品，逐步对HFCs进行淘汰。另一方面，需要对废弃的HCFCs和HFCs进行回收和销毁，以避免其再次排放到大气中。
[0003]目前，有几种销毁废弃制冷剂的方法，包括焚烧法、等离子体法、气化熔化法和催化分解方法。焚烧处理法会伴随具有严重环境危害的二噁英生成；等离子体法和蒸汽气化法需要更高的温度和更严格的设备要求，导致更高的投资和运营成本；催化分解法可以在较低的温度下分解废制冷剂，但是催化剂容易失活导致降解效率快速下降。
[0004]近年来，超临界水气化技术和氧化技术在城市污水污泥、废弃塑料、废弃橡胶、生物质利用等领域引起持续关注和研究。在废弃物处理领域，超临界水处理技术相比传统焚烧处理方法处理温度更低，减少了有害气体的排放，在超临界气化条件下，还可以产生具有利用价值的可燃性气体。
[0005]但是，在实际施工过程中，存在这样一个问题：目前销毁废弃制冷剂的方法会造成碳氟化合物、碳氯化合物等副产物及二噁英、COF2等有害气体的产生，造成环境污染。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的问题是目前销毁废弃制冷剂的方法会产生有害气体造成环境污染的技术问题，实现通过在超临界气化条件下，将废弃制冷剂转化成的有害气体进行回收利用，减少有害气体排放的技术效果。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于超临界水热反应的废弃制冷剂处理系统，用于处理并回收废弃制冷剂，包括：处理装置，处理装置用于将废弃制冷剂和水混合以进行超临界水气化反应以获取气液混合物；其中，气液混合物包括CO2、CO、CH4、H2和HF；分离装置，分离装置用于接收由处理装置输入的气液混合物，且分离装置将气液混合物分离成气体混合物和液体混合物；回收装置，回收装置用于回收由分离装置分离出的气体混合物和液体混合物；其中，回收装置所回收的气体混合物包括有害气体。
[0008]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：废弃制冷剂处理系统包括处理装置、分离装置和回收装置，处理装置即超临界水反应器，用于将废弃制冷剂和水混合
以进行超临界水气化反应以获取气液混合物；分离装置用于接收由处理装置输入的气液混合物，且分离装置将气液混合物分离成气体混合物和液体混合物；回收装置用于回收由分离装置分离出的气体混合物和液体混合物，回收装置所回收的气体混合物包括有害气体，对有害气体进行回收利用，减少有害气体的排放，从而缓解环境污染。
[0009]在本专利技术的一个实例中，废弃制冷剂处理系统还包括：制冷剂输送单元，制冷剂输送单元用于将废弃制冷剂输送至处理装置；输水单元，输水单元用于将水输送至处理装置。
[0010]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：制冷剂输送单元用于将废弃制冷剂输送至处理装置，输水单元用于将水输送至处理装置。
[0011]在本专利技术的一个实例中，制冷剂输送单元包括第一管路，第一管路用于连通制冷剂输送单元；制冷剂输送泵，制冷剂输送泵设于第一管路上，且制冷剂输送泵用于驱动废弃制冷剂流向处理装置；第一预热器，第一预热器设于第一管路上，且第一预热器设于制冷剂输送泵和处理装置之间。
[0012]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一管路连通制冷剂输送单元，为废弃制冷剂的流通提供一个管路，用于使废弃制冷剂在第一管路内流动；制冷剂输送泵用于驱动在第一管路中的废弃制冷剂流向处理装置；制冷剂输送泵的出口经第一管路连接至第一预热器的冷流体进口，第一预热器的冷流体出口连接至处理装置的制冷剂入口。
[0013]在本专利技术的一个实例中，输水单元包括：第二管路，第二管路用于连通输水单元；水泵，水泵设于第二管路上，且水泵用于驱动水流向处理装置；第二预热器，第二预热器设于第二管路上，且第二预热器设于水泵和处理装置之间；加热器，加热器设于第二管路上，且加热器设于第二预热器和处理装置之间。
[0014]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第二管路连通输水单元，为水的流通提供一个管路，用于使水在第二管路内流动；水泵用于驱动在第二管路中的水流向处理装置；水泵的出口经第二管路连接至第二预热器的冷流体进口，第二预热器的冷流体出口连接至加热器的冷流体进口，加热器的冷流体出口连接至处理装置。
[0015]在本专利技术的一个实例中，废弃制冷剂处理系统还包括：第三管路，第三管路连接处理装置和分离装置；透平，透平设于第三管路上；冷却器，冷却器设于第三管路上，且冷却器设于透平和分离装置之间；阀门，阀门设于第三管路上，且阀门设于冷却器和分离装置之间。
[0016]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第三管路连通处理装置和分离装置，为经处理装置处理后获取的气液混合物流向分离装置提供一个管路，用于使气液混合物在第三管路内流动；透平设于第三管路上，用于将气液混合物中的能量转换成机械功，对气液混合物进行初步的能量回收利用；冷却器设于透平和分离装置之间，用于将从透平、第一预热器和第二预热器流出的气液混合物进行冷却；阀门设于冷却器和分离装置之间，用于对从冷却器流出的气液混合物进行降压，且控制流向分离装置的流量和流速。
[0017]在本专利技术的一个实例中，回收装置包括：溶液储罐，溶液储罐用于回收并存储液体混合物；气体分离器，气体分离器用于回收气体混合物中的HF和/或HCl；碳捕集装置，碳捕集装置用于回收气体混合物中的CO2，输出CO、CH4、H2。
[0018]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：溶液储罐连接分离装置的
底部，气体分离器连接分离装置的顶部，溶液储罐用于储存由分离装置分离出的较高浓度的HCl和HF的溶液；气体分离器用于分离并回收气体混合物中的HF/HCl成分；碳捕集装置用于脱除由气体分离器输出的气体混合物中的CO2成分，得到包含CO、CH4和H2的可燃气体，视其用途，可作为燃料气燃烧，为废弃制冷剂处理系统提供能量。
[0019]在本专利技术的一个实例中，气体分离器包括活性炭吸附分离装置和氧化铝吸附分离装置二者中的任一者。
[0020]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：气体分离器用于分离并回收气体混合物中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超临界水热反应的废弃制冷剂处理系统，其特征在于，所述废弃制冷剂处理系统用于处理并回收废弃制冷剂，所述废弃制冷剂处理系统包括：处理装置(3)，所述处理装置(3)用于将所述废弃制冷剂和水混合以进行超临界水气化反应以获取气液混合物；其中，所述气液混合物包括CO2、CO、CH4、H2和HF；分离装置(12)，所述分离装置(12)用于接收由所述处理装置(3)输入的所述气液混合物，且所述分离装置(12)将所述气液混合物分离成气体混合物和液体混合物；回收装置，所述回收装置用于回收由所述分离装置(12)分离出的所述气体混合物和所述液体混合物；其中，所述回收装置所回收的所述气体混合物包括有害气体。2.根据权利要求1所述的废弃制冷剂处理系统，其特征在于，所述废弃制冷剂处理系统还包括：制冷剂输送单元，所述制冷剂输送单元用于将所述废弃制冷剂输送至所述处理装置(3)；输水单元，所述输水单元用于将所述水输送至所述处理装置(3)。3.根据权利要求2所述的废弃制冷剂处理系统，其特征在于，所述制冷剂输送单元包括：第一管路，所述第一管路用于连通所述制冷剂输送单元；制冷剂输送泵(2)，所述制冷剂输送泵(2)设于所述第一管路上，且所述制冷剂输送泵(2)用于驱动所述废弃制冷剂流向所述处理装置(3)；第一预热器(8)，所述第一预热器(8)设于所述第一管路上，且所述第一预热器(8)设于所述制冷剂输送泵(2)和所述处理装置(3)之间。4.根据权利要求2所述的废弃制冷剂处理系统，其特征在于，所述输水单元包括：第二管路，所述第二管路用于连通所述输水单元；水泵(6)，所述水泵(6)设于所述第二管路上，且所述水泵(6)用于驱动所述水流向所述处理装置(3)；第二预热器(7)，所述第二预热器(7)设于所述第二管路上，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝，余伟，李期斌，徐肖肖，刘浪，蒋旭辉，
申请(专利权)人：中国电建集团重庆工程有限公司，
类型：发明
国别省市：