CN108144420A - 一种超临界水氧化过量氧回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超临界水氧化过量氧回收系统，利用O2和CO2分离模块中的再生塔、气液分离器以及吸收塔从能量回收模块出来的混合气体O2和CO2的分离提纯，分离出高浓度的O2经过氧气泵输送至氧化剂供应模块中，实现氧的回用；分离出的高纯度CO2进行储存销售，带来经济效益；分离出的H2O经过溶液泵输送至废液供应模块中，实现对有机废液浓度的调整，以便达到最佳处理效果，本装置利用吸附法、膜分离法和精馏法对SCWO产物进行处理，在保证高纯度二氧化碳产品的同时，又可得到高纯度氧气，结构简单，将溶解在第一分离器高压水中的氧气进行分离提纯回收，显著提高整体系统氧气回收利用率，大大节省氧化剂所耗费用，有利于降低废液处理成本。

Description

一种超临界水氧化过量氧回收系统
技术领域
本发明涉及有机废物处理领域，具体而言，本发明特别涉及一种超临界水氧化过量氧回收系统。
背景技术
超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation，SCWO)是在超过水的临界点(Pc＝22.1MPa,Tc＝374.15℃)的高温高压条件下，通过氧化剂将有机物“燃烧”氧化的方法。该技术利用超临界水具有的独特物理化学性质(比如黏度小、扩散系数高、表面张力小等)，迅速的将有机物氧化成CO2、H2O、N2等无毒无害产物，由于该技术的高效性、清洁性，受到国内外学者的广泛关注。
在利用SCWO技术处理有机物时，为了使有机物能完全降解，氧气一般过量，通常控制过量氧气系数在1.5～3之间,这使得氧化反应产物中含有大量未利用的氧气。在SCWO系统总运行费用中氧气消耗的费用占70％以上，随着氧气的过量加入，SCWO系统处理有机废液的成本显著增加，若能高效的回收剩余氧并同时分离回收反应产物中的CO2可提高系统经济性。
目前，国内外关于超临界水氧化系统中氧回收的方法报道较少。“一种提高超临界水氧化系统氧气利用率的方法”(公开号CN101830554A)通过高压水吸收法对二氧化碳进行分离，气体产物直接引回至反应器实现氧回用。但该方法中从高压气液分离器出来的气体产物中除了氧气外，仍含有一部分二氧化碳，二氧化碳的存在影响回收氧的纯度。“超临界水氧化系统中过量氧回用及二氧化碳回收方法”(公开号CN102633350A)通过将高压气液分离器上部流体换热后引入提纯塔，使二氧化碳液化来实现二氧化碳与氧的分离。由于氧在高压水中的溶解度仍然较大，高压气液分离器下部高压水中除含有大量二氧化碳外，仍然含有一部分氧气，上述两种方法均未涉及如何实现高压水中氧回收的方案，导致系统整体氧回收率不高。若能将高压水中溶解的氧进行回收，整体系统氧气利用率将显著提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超临界水氧化过量氧回收系统，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超临界水氧化过量氧回收系统，包括连接于超临界水氧化反应器反应产物出口的能量回收模块，能量回收模块的排气口连接有O2和CO2分离模块；
O2和CO2分离模块包括再生塔，再生塔内设有换热装置，换热装置的入口与能量回收模块的排气口连接，换热装置的出口连接有第一气液分离器，第一气液分离器的气相出口连接有吸收塔，第一气液分离器的液相出口连接有第二气液分离器，第二气液分离器的气相出口与再生塔的气相出口连接有第二混合器，与第二混合器进气口连接，再生塔的液相出口经第一溶液泵、换热器与吸收塔的进料口连接，吸收塔的液相出口与再生塔的喷嘴之间连接有换热器，吸收塔的气相出口连接有第一混合器，第一混合器的排气口依次连接有第一压缩机、第一干燥器、膜分离器和氧缓冲罐，膜分离器的二氧化碳出口与第二混合器进气口连接，第二混合器排气口依次连接有第二压缩机、干燥器、冷凝器和精馏塔，精馏塔的气相出口与氧缓冲罐连接，精馏塔的液相出口通过第二换热器连接有第三背压阀，第二换热器的出口连接有二氧化碳储罐。
进一步的，能量回收模块与第一气液分离器之间设有第一背压阀；第一气液分离器与第二气液分离器之间连接有第二背压阀，精馏塔底部液相出口与第二换热器侧端入口之间连接有第三背压阀。
进一步的，超临界水氧化反应器的废液入口连接有废液供应模块，超临界水氧化反应器内设有辅助加热设备，超临界水氧化反应器的氧化剂入口连接有氧化剂供应模块。
进一步的，超临界水氧化反应器与能量回收模块之间设有气固分离模块，超临界水氧化反应器产生的固体无机盐经气固分离模块脱除，从气固分离模块出来的混合气体进入能量回收模块。
进一步的，气固分离模块中设有高压水力旋流器；能量回收模块中设有对压力能进行回收的透平发电装置，以及对热能进行回收的换热器，通过换热器将反应产物的热能回收预热原料及氧化剂。
进一步的，第一气液分离器为高压气液分离器，分离器内压力为4～8MPa,温度为30～100℃；所述第二气液分离器为常压气液分离器。
进一步的，吸收塔中设有用于吸收超临界水氧化反应产物中的二氧化碳的乙醇胺溶液。
进一步的，氧化剂供应模块中设有氧化剂压力泵，氧化剂压力泵为高压柱塞泵或压缩机；辅助加热设备为电加热器或燃气炉。
进一步的，第二气液分离器的液相出口连接蓄水箱。
进一步的，超临界水氧化反应器反应温度为375℃-650℃，压力为23-30MPa。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种超临界水氧化过量氧回收系统，通过设置连接于超临界水氧化反应器反应产物出口的能量回收模块，在能量回收模块的排气口连接有O2和CO2分离模块；利用O2和CO2分离模块中的再生塔、气液分离器以及吸收塔从能量回收模块出来的混合气体O2和CO2的分离提纯，分离出高浓度的O2经过氧气泵输送至氧化剂供应模块中，实现氧的回用；分离出的高纯度CO2进行储存销售，带来经济效益；分离出的H2O经过溶液泵输送至废液供应模块中，实现对有机废液浓度的调整，以便达到最佳处理效果，本装置利用吸附法、膜分离法和精馏法对SCWO产物进行处理，在保证高纯度二氧化碳产品的同时，又可得到高纯度氧气，结构简单，将溶解在第一分离器高压水中的氧气进行分离提纯回收，显著提高整体系统氧气回收利用率，大大节省氧化剂所耗费用，有利于降低废液处理成本。
进一步的，本装置在膜分离器进气口之前设有干燥器，可除去混合气体中的水蒸气，提高膜分离系统的使用寿命，降低操作成本。
进一步的，本装置对进入冷凝器的混合气体进行压缩，提高二氧化碳相变温温度，使得后续精馏步骤可在高压、近常温下进行，降低二氧化碳分离能耗，并可保证分离出二氧化碳产品纯度达到99.99％。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图2为发明O2和CO2分离模块结构示意图。
其中，1为辅助加热设备；2为氧化剂供应模块；3为超临界水氧化反应器；4为废液供应模块；5为气固分离模块；6为能量回收模块；7为O2和CO2分离模块；8为CO2储存模块；9为再生塔；10为第一溶液泵；11为第一换热器；12为吸收塔；13为第二溶液泵；14为第一背压阀；15为第一气液分离器；16为第二背压阀；17为第二气液分离器；18为蓄水箱；19为第一混合器；20为第一压缩机；21为第一干燥器；22为膜分离器；23为氧缓冲罐；24为第二混合器；25为第二压缩机；26为第二干燥器；27为冷凝器；28为精馏塔；29为第三背压阀；30为第二换热器；31为CO2储罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1、图2所示，一种超临界水氧化过量氧回收系统，包括连接于超临界水氧化反应器3反应产物出口的能量回收模块6，能量回收模块6的排气口连接有O2和CO2分离模块；O2和CO2分离模块包括再生塔9，再生塔9内设有换热装置，换热装置的入口与能量回收模块6的排气口连接，换热装置的出口通过第一背压阀14连接有第一气液分离器15，第一气液分离器15的气相出口连接有吸收塔12，第一气液分离器15的液相出口通过第二背压阀16连接有第二气液分离器17，第二气液分离器17的气相出口与再生塔9的气相出口连接有第二混合器24，与第二混合器24进气口连接；再生塔9的液相出口经第一溶液泵10、换热器11与吸收塔12的进料口连接，吸收塔12的液相出口与再生塔9的喷嘴之间连接有第二溶液泵13和换热器11，吸收塔12的气相出口连接有第一混合器19，第一混合器19的排气口依次连接有第一压缩机20、第一干燥器21、膜分离器22和氧缓冲罐23；膜分离器22的二氧化碳出口与第二混合器24进气口连接；第二混合器24排气口依次连接有第二压缩机25、干燥器26、冷凝器27和精馏塔28，精馏塔28的气相出口与氧缓冲罐23连接，精馏塔28的液相出口通过第二换热器30连接有第三背压阀29，第二换热器30的出口连接有二氧化碳储罐31。
第二混合器24排气口与第二压缩机25进气口连接，第二压缩机25排气口与冷凝器27进气口之间连接干燥器26，冷凝器27侧端出口与精馏塔28进料口连接，精馏塔28底部液相出口与第二换热器30侧端入口之间连接有第三背压阀29，第二换热器30侧端出口与二氧化碳储罐31进料口连接，精馏塔28顶部气相出口与氧缓冲罐23连接，
第二气液分离器17的液相出口连接蓄水箱18；第一混合器19排气口接第一压缩机20进气口，第一压缩机20排气口与膜分离器22进气口之间连接有第一干燥器21，膜分离器22氧气出口与氧缓冲罐23进气口连接；氧缓冲罐23排气口经氧气增压泵与氧化剂供应模块2连接，蓄水箱18排水口经过液泵连接废液供应模块4；
第一气液分离器15与吸收塔12下部进料口连接，第一气液分离器15的液相出口与第二气液分离器17的进料口连接，
具体的，超临界水氧化反应器3的废液入口连接有废液供应模块4，超临界水氧化反应器3内设有辅助加热设备1，超临界水氧化反应器3的氧化剂入口连接有氧化剂供应模块2；
超临界水氧化反应器3与能量回收模块6之间设有气固分离模块5；超临界水氧化反应器3产生的固体无机盐经气固分离模块5脱除，从气固分离模块5出来的混合气体进入能量回收模块6；
超临界水氧化反应器反应温度为375℃-650℃，压力为23-30MPa。
氧化剂供应模块中设有氧化剂压力泵，氧化剂压力泵为高压柱塞泵(对于液态氧化剂)或压缩机(对于气态氧化剂)；
辅助加热设备为电加热器或燃气炉；
气固分离模块中设有高压水力旋流器；能量回收模块中设有对压力能进行回收的透平发电装置，以及对热能进行回收的换热器，通过所述换热器将反应产物的热能回收预热原料及氧化剂，氧化剂为液态；
吸收塔中设有乙醇胺溶液，乙醇胺溶液用于吸收超临界水氧化反应产物中的二氧化碳；
通过将能量回收模块排出的热流体导入再生塔，对所述二氧化碳吸收液(乙醇胺溶液)进行加热，从而使所述吸收液中的二氧化碳气体从再生塔中析出，吸收塔与再生塔之间设有第一换热器，用于将吸收塔输送出的饱和吸收液与再生塔输送出的解析完成的溶液进行热交换。
第一气液分离器为高压气液分离器，分离器内压力为4～8MPa,温度为30～100℃；所述第二气液分离器为常压气液分离器。
第一压缩机将富氧气体进行压缩，以提高后续膜分离步骤的分离效率；第二压缩机用于将从第二气液分离器去除液后的气体进行压缩，提高CO2相变温度，保证后续精馏步骤可在高压、近常温条件下进行，降低制冷能耗。
冷凝器所需冷却水由冷冻机组提供，可为液氮，且冷却水进入冷凝器的温度低于被冷却流体液化温度。
精馏塔用于除去液态二氧化碳中溶解的氧气，进一步提高纯度；精馏塔底部液相出口管道上安装有背压阀、换热器，可实现对液态二氧化碳压力和温度的调节，以便达到所需参数的要求；所述的控制阀均为电磁式，并装有射频控制装置。
图2中各器件符合如表1所示：
表1
下面结合附图对本发明的结构原理和使用步骤作进一步说明：
废液供应模块4中的有机废液经过加压、加热经超临界水氧化反应器3废液入口输入，与此同时，氧化剂供应模块2中的氧化剂由氧化剂压力泵送入超临界水氧化反应器3中，同时启动辅助加热设备1提高超临界水氧化反应器3内温度到设定值，有机废液和氧化剂在超临界水氧化反应器3内发生氧化反应，将有机废液完全燃烧，并释放大量热。待处理的有机废液经过超临界水氧化反应后，被氧化成CO2、H2O和无机盐，其中无机盐在超临界水中的溶解度很低，将会在反应器中析出并汇集在反应器底部，这些固态无机物将经过气固分离模块从系统中脱除，防止堵塞；
反应产物从反应器3底部流出，反应产生的固体无机盐经气固分离模块5脱除，从气固分离模块5出来的混合气体进入能量回收模块6，对混合气体中热能、压力能进行回收利用，从能量回收模块6出来的混合气体进入O2、CO2分离模块6中，进行O2、CO2的分离提纯，分离出高浓度的O2经过氧气泵输送至氧化剂供应模块2中，实现氧的回用；分离出的高纯度CO2进行储存销售，带来经济效益；分离出的H2O经过溶液泵输送至废液供应模块4中，实现对有机废液浓度的调整，以便达到最佳处理效果；超临界水氧化反应器内的氧化反应是放热反应，反应产物具有很高的热能与压力能，从气固分离模块分离出的高温高压流体经过能量回收模块，实现热能与压力能的回收利用；
从能量回收模块6出来的流体与再生塔9内吸收液换热后经过第一背压阀14进入第一气液分离器15，通过调节第一背压阀14控制第一气液分离器15内的压力到设定值附近，在第一气液分离器15内大部分二氧化碳被高压水吸收，并随高压水从第一气液分离器15液相出口经第二背压阀16流入第二气液分离器17进行气液分离，调节第二背压阀16使溶解在高压水中的二氧化碳析出，清洁水从第二气液分离器17液相出口排至蓄水箱18中循环利用；
在第一气液分离器15中，大量氧气析出，从第一气液分离器15气相出口排至吸收塔12中，由于高压水不能完全将二氧化碳吸收，第一气液分离器15气相出口中除了大量氧气以外仍有一部分二氧化碳和水蒸气，混合气体进入吸收塔12，绝大部分二氧化碳被吸收液吸收，吸收液浓度变大，由第二溶液泵13经过换热后送至再生塔9中，由于再生塔9中的吸收液被反应产物加热，二氧化碳析出，从再生塔9顶部气相出口排至第二混合器24中，析出二氧化碳后的吸收液浓度变低，吸附能力增强，再由第一溶液泵10经换热后输送至吸收塔12，实现吸收液的循环利用。
大量氧气从吸收塔12顶部气相出口导入第一混合器19中，氧气中夹杂少量二氧化碳、水蒸气，混合气体经过第一压缩机20压缩，再经过干燥器21脱水，进入膜分离器22中进行氧气和二氧化碳的分离，分离出高纯度的氧气送至氧气缓冲罐23，再导入氧化剂供应模块2实现氧回用；从膜分离器22分离出来的二氧化碳导入第二混合器24进行后续步骤提纯，经过压缩机25对混合气进行压缩，压缩后的气体导入第二干燥器26进行干燥脱水，在冷凝器27中对二氧化碳气体(含少量氧气)进行冷凝变成液态，液态二氧化碳进入精馏塔28，由于氧气在液态二氧化碳中仍有一定溶解度，经过精馏溶解在液态二氧化碳中的氧气从精馏塔28顶部气相出口排出至氧缓冲罐23中；从精馏塔28底部液相出口流出的液态二氧化碳经过第三背压阀29、第二换热器30即可改变液态二氧化碳的压力、温度达到所需参数要求，然后输入储液罐31进行存储销售。
与再生塔内吸收液进行换热后的流体进入第一气液分离器，由于氧气和二氧化碳在高压水中的溶解度差异较大，大部分二氧化碳溶解在高压水，氧气溶解度小，大量氧气(少量二氧化碳)从第一分离器顶部气相出口排至吸收塔，塔内吸收液对混合气中的二氧化碳进行选择性吸收，吸收完成后的气体由吸收塔顶部气相出口排出，进入混合器，再依次经过压缩机、干燥器、膜分离器，可得高纯度的氧气，所回收高纯度氧气经氧增压泵再次导入氧化剂供应模块，以此实现过量氧的回用；吸收完二氧化碳气体后的吸收液由第一溶液泵经第一换热器送至再生塔中，从能量回收模块出来的流体对再生塔内的吸收液进行加热，从而使所述吸收液中析出二氧化碳，解析完二氧化碳气体的吸收液从再生塔底部由第二溶液泵经第二换热器送至吸收塔中，进行二氧化碳的再吸收；从再生塔顶部气相出口出来的二氧化碳输送至混合器，再依经过压缩、干燥、冷凝及精馏，即可得到高纯度的二氧化碳；溶解在第一气液分离器高压水中大量二氧化碳、少量氧气)导入第二气液分离器，经过降温、降压，二氧化碳、少量氧气从水中析出，并从分离器顶部气相出口排至混合器，与从再生塔顶部气相出口排出的气体混合，再进行二氧化碳的提纯。从第二气液分离器液体出口流出的水排蓄水箱，经过液泵可将洁净水送至废液供应模块，即可实现对废液浓度的调整。

Claims (10)

1.一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，包括连接于超临界水氧化反应器(3)反应产物出口的能量回收模块(6)，能量回收模块(6)的排气口连接有O2和CO2分离模块；
O2和CO2分离模块包括再生塔(9)，再生塔(9)内设有换热装置，换热装置的入口与能量回收模块(6)的排气口连接，换热装置的出口连接有第一气液分离器(15)，第一气液分离器(15)的气相出口连接有吸收塔(12)，第一气液分离器(15)的液相出口连接有第二气液分离器(17)，第二气液分离器(17)的气相出口与再生塔(9)的气相出口连接有第二混合器(24)，与第二混合器(24)进气口连接，再生塔(9)的液相出口经第一溶液泵(10)、换热器(11)与吸收塔(12)的进料口连接，吸收塔(12)的液相出口与再生塔(9)的喷嘴之间连接有换热器(11)，吸收塔(12)的气相出口连接有第一混合器(19)，第一混合器(19)的排气口依次连接有第一压缩机(20)、第一干燥器(21)、膜分离器(22)和氧缓冲罐(23)，膜分离器(22)的二氧化碳出口与第二混合器(24)进气口连接，第二混合器(24)排气口依次连接有第二压缩机(25)、干燥器(26)、冷凝器(27)和精馏塔(28)，精馏塔(28)的气相出口与氧缓冲罐(23)连接，精馏塔(28)的液相出口通过第二换热器(30)连接有第三背压阀(29)，第二换热器(30)的出口连接有二氧化碳储罐(31)。
2.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，能量回收模块(6)与第一气液分离器(15)之间设有第一背压阀(14)；第一气液分离器(15)与第二气液分离器(17)之间连接有第二背压阀(16)，精馏塔(28)底部液相出口与第二换热器(30)侧端入口之间连接有第三背压阀(29)。
3.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，超临界水氧化反应器(3)的废液入口连接有废液供应模块(4)，超临界水氧化反应器(3)内设有辅助加热设备(1)，超临界水氧化反应器(3)的氧化剂入口连接有氧化剂供应模块(2)。
4.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，超临界水氧化反应器(3)与能量回收模块(6)之间设有气固分离模块(5)，超临界水氧化反应器(3)产生的固体无机盐经气固分离模块(5)脱除，从气固分离模块(5)出来的混合气体进入能量回收模块(6)。
5.根据权利要求4所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，气固分离模块中设有高压水力旋流器；能量回收模块中设有对压力能进行回收的透平发电装置，以及对热能进行回收的换热器，通过换热器将反应产物的热能回收预热原料及氧化剂。
6.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，第一气液分离器为高压气液分离器，分离器内压力为4～8MPa,温度为30～100℃；所述第二气液分离器为常压气液分离器。
7.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，吸收塔中设有用于吸收超临界水氧化反应产物中的二氧化碳的乙醇胺溶液。
8.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，氧化剂供应模块中设有氧化剂压力泵，氧化剂压力泵为高压柱塞泵或压缩机；辅助加热设备为电加热器或燃气炉。
9.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，第二气液分离器(17)的液相出口连接蓄水箱(18)。
10.根据权利要求1所述的一种超临界水氧化过量氧回收系统，其特征在于，超临界水氧化反应器反应温度为375℃-650℃，压力为23-30MPa。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110372084A (zh) * 2019-07-24 2019-10-25 天津市德信成环保科技有限公司 一种超临界水氧化系统回收co2的方法
CN110844996A (zh) * 2019-12-03 2020-02-28 北京国原新技术有限公司 超临界水氧化装置
CN111392912A (zh) * 2020-04-21 2020-07-10 江苏暻慧诚环境工程有限公司 一种油基切削废液的处理及分离系统及其工作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204601956U (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 古浪鑫辉化工有限公司 生产食品级二氧化碳的系统
CN105084604A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种绿色高效的污染物超临界水氧化方法
WO2016086741A1 (zh) * 2014-12-05 2016-06-09 王冰 一种新型超临界水氧化综合处理系统及处理方法
CN105858944A (zh) * 2015-01-19 2016-08-17 王冰 一种新型零污染排放污水综合处理系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016086741A1 (zh) * 2014-12-05 2016-06-09 王冰 一种新型超临界水氧化综合处理系统及处理方法
CN105858944A (zh) * 2015-01-19 2016-08-17 王冰 一种新型零污染排放污水综合处理系统及方法
CN204601956U (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 古浪鑫辉化工有限公司 生产食品级二氧化碳的系统
CN105084604A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种绿色高效的污染物超临界水氧化方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110372084A (zh) * 2019-07-24 2019-10-25 天津市德信成环保科技有限公司 一种超临界水氧化系统回收co2的方法
CN110844996A (zh) * 2019-12-03 2020-02-28 北京国原新技术有限公司 超临界水氧化装置
CN111392912A (zh) * 2020-04-21 2020-07-10 江苏暻慧诚环境工程有限公司 一种油基切削废液的处理及分离系统及其工作方法

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