CN113336380B - 一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用 - Google Patents
一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113336380B CN113336380B CN202110632434.3A CN202110632434A CN113336380B CN 113336380 B CN113336380 B CN 113336380B CN 202110632434 A CN202110632434 A CN 202110632434A CN 113336380 B CN113336380 B CN 113336380B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- gas
- fixed bed
- bed reactor
- hydrothermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/025—Thermal hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/14—Maintenance of water treatment installations
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用,该装置包括废液储槽、固定床反应器、用于不含盐有机废水处理的冷凝收集元件、用于含盐废水处理的等温减压处理罐、用于系统补压的系统增压模块、智能控制模块以及电源。本发明的装置可实现集高盐、高温、高压等苛刻条件于一体的连续化反应,并实现在此条件下快速、安全取样,为了解高盐、高温、高压等苛刻条件反应信息以及解析反应历程和反应机理提供可能。此外,将本发明装置应用于亚临界水热气化处理高盐高COD化工危废,可将危废中有机物转化为小分子化合物,同时水不产生气化相变使得盐不会在床层析出,进而减少催化剂床层更换频次换和工艺运行成本,因而极具应用前景。
Description
技术领域
本发明属于化工危废处理设备技术领域,具体是涉及一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用。
背景技术
化工危废是指在化工生产过程中产生的固体、半固体或浆状废弃物。由于这些危废成分复杂,并含有高浓度难降解有机物以及可溶性难分离盐类物质,兼具物理、化学和生物等多种毒性。因此,如何有效处理这些化工危废成为化工行业绿色可持续发展的难题。
在众多处理方法中,亚临界水热气化法利用水在一定温度压力状态下的特殊性质,能够将有机物快速选择性分解为气态清洁能源或无害气体,同时水不产生气化相变,可避免盐类物质在床层析出导致催化剂中毒失活。此外,该方法的操作温度与压力易于工业化实现,具有高效、节能以及可资源化等优点,因此拥有极高的商业化前景。然而水热过程由于高温、高压的反应条件导致其反应过程参数等信息难以通过现有水热装置进行采集掌握,这对了解水热反应的高温高压反应历程以及解析反应机理造成很大不便。此外,由于化工危废成分复杂,在实际产业化应用过程中一旦有机物浓度或含盐量出现较大波动,现有水热装置无法灵活调节,造成装置操作难度大、工艺效果不佳等问题。因此,需要开发一种满足集高盐、高温、高压等苛刻条件于一体的连续化反应装置,既保证反应在此苛刻条件下持续稳定运行,同时还可以快速、安全、方便的采样,方便及时了解反应运行状态,为亚临界水热气化处理高盐高COD化工危废安全、稳定、规模化运行提供保障。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明提供了一种高盐高温高压连续化反应器,兼具自由取样安全方便与自动灵活调节装置工艺条件,可同时满足反应历程研究解析与产业化工艺效果提升的需要。
本发明的技术方案是:一种高温高压连续反应装置,包括内部装有反应液的废液储槽、与所述废液储槽连接且连接处设有高压计量泵的固定床反应器、与固定床反应器连接且用于不含盐有机废水处理的冷凝收集元件、与固定床反应器连接且用于含盐废水处理的等温减压处理罐、用于系统补压的系统增压模块、智能控制模块以及为各个电气元件供电的电源;
所述固定床反应器的进水口处设有止回阀,固定床反应器出水口处连接有Y型管路,且所述Y型管路其余分支分别与冷凝收集元件和等温减压处理罐连接,Y型管路与冷凝收集元件的连接处设有针阀一,Y型管路与等温减压处理罐的连接处设有针阀二;
所述冷凝收集元件包括首尾依次连接的多个冷凝器、与位于末端的所述冷凝器连接的接收罐,位于首段的冷凝器与Y型管路的一个分支连接,所述接收罐上设有液体排放口和气体排放口,所述气体排放口与外部气袋连接;所述等温减压处理罐的上下两端分别设有用于排放气体的排气口和用于排放固体的排料口;
所述智能控制模块包括与各个电气元件连接的在线监测单元、用于检测物料中含盐量的盐度计、用于检测物料中有机物浓度的有机化合物检测仪、根据检测物料中有机物浓度预估产气量和系统升压的预估计算单元、对设定压力与预估压力的差值进行比较的压力对比单元、设于固定床反应器、接收罐以及等温减压处理罐上的压力表和压力传感器。
进一步地,所述废液储槽出水口处设有过滤元件,所述过滤元件包括倒放棱台结构且底端设有出渣口的过滤外框、竖直设于所述过滤外框内的多个尺寸依次减小的弹性过滤网、设于过滤外框内部四个侧棱处的滑轨,所述过滤外框的下底面与废液储槽出水口连接,每个所述弹性过滤网包括四边分别由伸缩杆构成且与所述滑轨滑动连接的可调节外框、设于可调节外框内的可伸缩网格加强筋、设于所述可伸缩网格加强筋内各个网格内的弹性过滤子网使用同一个装置可实现不同体积的杂质过滤需求的粒径范围变换,经济适用性强,实用性更佳。
进一步地,所述固定床反应器包括上端设有封盖的水热反应筒体、设于所述封盖上的气液混合元件一、设于水热反应筒体侧壁的气液混合元件二、设于水热反应筒体外壁的水热外筒,所述水热外筒内壁设有绕设在水热反应筒体外的环形平压管,水热外筒外壁设有相对设置的平压进水口和平压出水口,水热反应筒体侧壁对应环形平压管位置处为网孔结构。
进一步地,所述气液混合元件一和气液混合元件二结构相同,均包括中心设有通入筒的混料筒、套接于所述混料筒一侧的安装环、设于混料筒上远离所述安装环侧且内部设有破碎网的破碎环,所述混料筒上沿所述通入筒外围均匀分布有多个试剂入筒,所述试剂入筒靠近通入筒一侧的侧壁为网孔结构,一方面,可增加燃料或污水与氧化剂的混合均匀度,另一方面,可将两者混合物破碎成小股混合物分流,增加反应的彻底性,从而提高污水处理效果。
进一步地,所述冷凝器侧壁设有冷却循环水入口和冷却循环水出口,所述冷却循环水入口与外部冷却塔水池连接,所述冷却循环水出口与外部热量回收装置连接,通过对热量进行回收利用,具有节能减排的优点。
进一步地,所述固定床反应器内的水热反应温度为340-360℃,出料压力为20MPa,保证固定床反应器内处于亚临界水热反应状态。
进一步地所述等温减压处理罐的使用压力为20MPa,使用温度为340-360℃,液体流量为50mL/min,所述排料口处设有堵头塞,所述堵头塞的材质为C276。
进一步地,所述冷凝器使用时,先打开冷却循环水入口、冷却循环水出口处的阀门以及针阀一,根据进料流量,在5-10min后关闭针阀一,所述液体排放口后接冷凝液
进一步地,上述高温高压连续反应装置可应用于亚临界水热气化。
更进一步地,所述电源包括太阳能电池板、与所述太阳能电池板电性连接且用于存储电能的蓄电池、将电能储存到所述蓄电池中的稳压模块、与蓄电池电性连接的逆变模块,通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并经稳压模块处理后存储于蓄电池中,经逆变模块逆变后供各个电气元件使用,利用清洁能源供电无污染,并且直接可以连接使用交流电源的外设,使用范围广。
上述高温高压连续反应装置的工作过程为:
(1)提前将待处理化工废料存储于废液储槽内,并通过反应液初步反应处理,可通过盐度计检测物料中的含盐量,同时,利用有机化合物检测仪检测物料中有机物含量,并通过预估计算单元预估产气量和系统升压,根据需要压力与预估压力的差值确定是否需要启动增压系统,如果预估系统升压低于20MPa,则启动增压系统,系统补充压力至差值数值;
(2)当需要处理时,在线监测单元控制高压计量泵将化工危废中的废水按照50mL/min的流速抽至固定床反应器内,在此过程中,当水流从废液储槽出水口流出,首先经过滤外框下底面流进其内部,此时,第一个弹性过滤网置于进水侧,且对应的各个弹性过滤子网处于完全张开状态,其孔径较大,可对较大粒径的杂质进行过滤,然后依次通过后续的各个弹性过滤网对不同粒径的杂质进行过滤,于此同时,各个弹性过滤网还在水流的冲击力下不断地向过滤外框上底面侧移动,各个弹性过滤网不断收缩,也就是调节了各个弹性过滤网的网孔大小,从而完成废水中不同粒径固体杂质的过滤;
(3)当过滤后的废水被抽至固定床反应器内时,水流流入气液混合元件二对应的通入筒内,此时,氧化剂经各个试剂入筒通入氧化剂,并经网孔结构进入通入筒内与污水均匀混合,两者的混合物经破碎环后,进入水热反应筒体,于此同时,燃料流入气液混合元件一对应的通入筒内,此时,氧化剂经各个试剂入筒通入氧化剂,并经网孔结构进入通入筒内与燃料均匀混合,两者的混合物经破碎环后,进入水热反应筒体,雾化后的污水加热至亚临界状态,其中有机物被分解为水和二氧化碳,最后,得到亚临界水经水热反应筒体底端流出;
(4)当盐度计检测污水为含盐污水时,打开针阀二,经水热反应筒体底端流出的水体进入已经加热到340-360℃的等温减压装置内,气相进入二级处理系统,固相在装置底部暂存,待等温减压装置内固体物料富集到容积的1/3-1/2处时,打开底部阀门,将固体盐排出,当盐度计检测污水为不含盐污水时,打开各个冷凝器30上的冷却循环水入口300和冷却循环水出口301对应的阀门,打开针阀一,经水热反应筒体底端流出的水体依次流过各个冷凝器后,进入接收罐缓冲后,排入外部清水暂存罐后排放,气体进入气体收集系统,针阀一5-10min后关闭。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的高温高压连续反应装置可满足集高盐、高温、高压等苛刻条件于一体的连续化反应,同时采用等温减压处理方式可方便、安全的采集处于高温、高压状态下固定床内样品,为解析高温、高压反应机理或及时掌握反应过程信息奠定基础。
(2)本发明设置在线监测系统,实时监测进料盐含量和有机浓度,进而确定含盐废水处理的等温减压处理罐、系统增压模块等运行条件,其智能化程度高、安全可靠。
(3)本发明的高温高压连续反应装置可应用于亚临界水热气化处理高盐高COD化工危废,其利用亚临界状态水既可以溶解有机物也可以溶解无机物的特性,将危废中有机物转化为小分子化合物,同时由于水不产生气化相变,盐不会在床层析出,进而减少催化剂床层更换频次换和工艺运行成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的过滤元件的内部结构示意图;
图3是本发明的弹性过滤网正视图;
图4是本发明的水热反应筒体的外部结构示意图;
图5是本发明的固定床反应器的剖面图;
图6是本发明的混料筒的剖面图;
图7是本发明的安装环的平面图。
其中,1-废液储槽、10-过滤元件、100-过滤外框、1000-出渣口、101-弹性过滤网、1010-可调节外框、1011-可伸缩网格加强筋、1012-弹性过滤子网、102-滑轨、2-固定床反应器、20-高压计量泵、21-止回阀、22-Y型管路、220-针阀一、221-针阀二、23-水热反应筒体、230-封盖、24-气液混合元件一、25-气液混合元件二、26-水热外筒、260-环形平压管、261-平压进水口、262-平压出水口、27-混料筒、270-通入筒、28-安装环、29-破碎环、290-破碎网、291-试剂入筒、3-冷凝收集元件、30-冷凝器、300-冷却循环水入口、301-冷却循环水出口、31-接收罐、310-液体排放口、311-气体排放口、4-等温减压处理罐、40-排气口、41-排料口、410-堵头塞、5-系统增压模块、6-智能控制模块、60-在线监测单元、61-盐度计、62-有机化合物检测仪、63-预估计算单元、64-压力对比单元、65-压力表、66-压力传感器。7-电源。
具体实施方式
实施例
如图1所示,一种高温高压连续反应装置,包括内部装有反应液的废液储槽1、与废液储槽1连接且连接处设有高压计量泵20的固定床反应器2、与固定床反应器2连接且用于不含盐有机废水处理的冷凝收集元件3、与固定床反应器2连接且用于含盐废水处理的等温减压处理罐4、用于系统补压的系统增压模块5、智能控制模块6以及为各个电气元件供电的电源7;
固定床反应器2的进水口处设有止回阀21,固定床反应器2出水口处连接有Y型管路22,且Y型管路22其余分支分别与冷凝收集元件3和等温减压处理罐4连接,Y型管路22与冷凝收集元件3的连接处设有针阀一220,Y型管路22与等温减压处理罐4的连接处设有针阀二221;
冷凝收集元件3包括首尾依次连接的两个冷凝器30、与位于末端的冷凝器30连接的接收罐31,位于首段的冷凝器30与Y型管路22的一个分支连接,接收罐31上设有液体排放口310和气体排放口311,气体排放口311与外部气袋连接;等温减压处理罐4的上下两端分别设有用于排放气体的排气口40和用于排放固体的排料口41;
智能控制模块6包括与各个电气元件连接的在线监测单元60、用于检测物料中含盐量的盐度计61、用于检测物料中有机物浓度的有机化合物检测仪62、根据检测物料中有机物浓度预估产气量和系统升压的预估计算单元63、对设定压力与预估压力的差值进行比较的压力对比单元64、设于固定床反应器2、接收罐31以及等温减压处理罐4上的压力表65和压力传感器66,其中,盐度计61、有机化合物检测仪62、压力表65和压力传感器66均为市售;
如图2所示,废液储槽1出水口处设有过滤元件10,过滤元件10包括倒放棱台结构且底端设有出渣口1000的过滤外框100、竖直设于过滤外框100内的三个尺寸依次减小的弹性过滤网101、设于过滤外框100内部四个侧棱处的滑轨102,过滤外框100的下底面与废液储槽1出水口连接,如图3所示,每个弹性过滤网101包括四边分别由伸缩杆构成且与滑轨102滑动连接的可调节外框1010、设于可调节外框1010内的可伸缩网格加强筋1011、设于可伸缩网格加强筋1011内各个网格内的弹性过滤子网1012,当水流从废液储槽1出水口流出,首先经过滤外框100下底面流进其内部,此时,第一个弹性过滤网101置于进水侧,且对应的各个弹性过滤子网1012处于完全张开状态,其孔径较大,可对较大粒径的杂质进行过滤,然后依次通过后续的各个弹性过滤网101对不同粒径的杂质进行过滤,于此同时,各个弹性过滤网101还在水流的冲击力下不断地向过滤外框100上底面侧移动,各个弹性过滤网101不断收缩,也就是调节了各个弹性过滤网101的网孔大小,使用同一个装置可实现不同体积的杂质过滤需求的粒径范围变换,经济适用性强,实用性更佳。
如图4、5所示,固定床反应器2包括上端设有封盖230的水热反应筒体23、设于封盖230上的气液混合元件一24、设于水热反应筒体23侧壁的气液混合元件二25、设于水热反应筒体23外壁的水热外筒26,水热外筒26内壁设有绕设在水热反应筒体23外的环形平压管260,水热外筒26外壁设有相对设置的平压进水口261和平压出水口262,水热反应筒体23侧壁对应环形平压管260位置处为网孔结构,通过气液混合元件一24将燃料和氧化剂混合并喷射至水热反应筒体23内,产生稳定的亚临界水热火焰,通过气液混合元件二25将污水和氧化剂混合并喷射至水热反应筒体23内,雾化后的污水被亚临界水热火焰加热到亚临界状态并发生氧化反应,此时,污水中的有机物被氧化为水和二氧化碳,最后,得到亚临界水经水热反应筒体23底端流出即可,而在上述过程中,可通过平压进水口261向环形平压管260内通入低温水体,低温水体经环形平压管260逐渐分布在水热反应筒体23外壁,可以用于平衡水热反应筒体23内的压力,避免因局部温度过高而使废水成为超临界水,而由于水热反应筒体23的网孔结构,使低温水渗入到水热反应筒体23内,使水热反应筒体23内壁形成低温水膜,可避免污染物氧化反应产生的弱酸与壁面的接触并能溶解反应区析出的无机盐,造成反应器内的腐蚀和盐沉积的问题。
如图6、7所示,气液混合元件一24和气液混合元件二25结构相同,均包括中心设有通入筒270的混料筒27、套接于混料筒27一侧的安装环28、设于混料筒27上远离安装环28侧且内部设有破碎网290的破碎环29,混料筒27上沿通入筒270外围均匀分布有4个试剂入筒291,试剂入筒291靠近通入筒270一侧的侧壁为网孔结构,在使用时,通过通入筒270通入燃料和污水,通过各个试剂入筒291通入氧化剂,并经网孔结构进入通入筒270内与燃料或污水均匀混合,由于试剂入筒291整个侧壁均为网孔结构,因此,可增加其与燃料或污水的接触面积,提高混合均匀度,此时,两者的混合物经破碎环29,由于破碎网290的存在,可将混合物破碎成小股混合物分流,最后进入水热反应筒体23进行相关反应,通过上述过程,一方面,可增加燃料或污水与氧化剂的混合均匀度,另一方面,可将两者混合物破碎成小股混合物分流,增加反应的彻底性,从而提高污水处理效果。
冷凝器30侧壁设有冷却循环水入口300和冷却循环水出口301,冷却循环水入口300与外部冷却塔水池连接,冷却循环水出口301与外部热量回收装置连接,通过对热量进行回收利用,具有节能减排的优点。
固定床反应器2内的水热反应温度为340-360℃,出料压力为20MPa,保证固定床反应器2内处于亚临界水热反应状态。
等温减压处理罐4的使用压力为20MPa,使用温度为400℃,液体流量为50mL/min,排料口41处设有堵头塞410,堵头塞410的材质为C276。
上述高温高压连续反应装置可应用于亚临界水热气化。
电源7包括太阳能电池板、与太阳能电池板电性连接且用于存储电能的蓄电池、将电能储存到蓄电池中的稳压模块、与蓄电池电性连接的逆变模块,通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并经稳压模块处理后存储于蓄电池中,经逆变模块逆变后供各个电气元件使用,利用清洁能源供电无污染,并且直接可以连接使用交流电源的外设,使用范围广;
本发明高温高压连续反应装置的作用相当于基于水热气化法连续资源化处置高盐高COD化工危废的装置中四个互为备用的反应器,主要用将大分子有机物分解为小分子有机物,同时采用等温减压将盐分离开,这种是因为有些危废中盐难以分离,因此后面冷凝和等温分离在小试范围内主要用于取样,用于了解反应机理,产业化后目的是用于分盐。
上述高温高压连续反应装置的工作过程为:
(1)提前将待处理化工废料存储于废液储槽1内,并通过反应液初步反应处理,可通过盐度计61检测物料中的含盐量,同时,利用有机化合物检测仪62检测物料中有机物含量,并通过预估计算单元63预估产气量和系统升压,根据需要压力与预估压力的差值确定是否需要启动增压系统,如果预估系统升压低于20MPa,则启动增压系统,系统补充压力至差值数值;
(2)当需要处理时,在线监测单元60控制高压计量泵20将物料中废水按照50mL/min的流速抽至固定床反应器2内,在此过程中,当水流从废液储槽1出水口流出,首先经过滤外框100下底面流进其内部,此时,第一个弹性过滤网101置于进水侧,且对应的各个弹性过滤子网1012处于完全张开状态,其孔径较大,可对较大粒径的杂质进行过滤,然后依次通过后续的各个弹性过滤网101对不同粒径的杂质进行过滤,于此同时,各个弹性过滤网101还在水流的冲击力下不断地向过滤外框100上底面侧移动,各个弹性过滤网101不断收缩,也就是调节了各个弹性过滤网101的网孔大小,从而完成废水中不同粒径固体杂质的过滤;
(3)当过滤后的废水被抽至固定床反应器2内时,水流流入气液混合元件二25对应的通入筒270内,此时,氧化剂经各个试剂入筒291通入氧化剂,并经网孔结构进入通入筒270内与污水均匀混合,两者的混合物经破碎环29后,进入水热反应筒体23,于此同时,燃料流入气液混合元件一24对应的通入筒270内,此时,氧化剂经各个试剂入筒291通入氧化剂,并经网孔结构进入通入筒270内与燃料均匀混合,两者的混合物经破碎环29后,进入水热反应筒体23,雾化后的污水加热至亚临界状态,其中有机物被分解为水和二氧化碳,最后,得到亚临界水经水热反应筒体23底端流出;
(4)当盐度计61检测污水为含盐污水时,打开针阀二221,经水热反应筒体23底端流出的水体进入已经加热到340-360℃的等温减压装置内,气相进入二级处理系统,固相在装置底部暂存,待等温减压装置内固体物料富集到容积的1/3-1/2处时,打开底部阀门,将固体盐排出,当盐度计61检测污水为不含盐污水时,打开各个冷凝器30上的冷却循环水入口300和冷却循环水出口301对应的阀门,打开针阀一220,经水热反应筒体23底端流出的水体依次流过各个冷凝器30后,进入接收罐31缓冲后,排入外部清水暂存罐后排放,气体进入气体收集系统,针阀一220在8min后关闭。
Claims (7)
1.一种高温高压连续反应装置,其特征在于,包括内部装有反应液的废液储槽(1)、与所述废液储槽(1)连接且连接处设有高压计量泵(20)的固定床反应器(2)、与固定床反应器(2)连接且用于不含盐有机废水处理的冷凝收集元件(3)、与固定床反应器(2)连接且用于含盐废水处理的等温减压处理罐(4)、用于系统补压的系统增压模块(5)、智能控制模块(6)以及为各个电气元件供电的电源(7);
所述固定床反应器(2)的进水口处设有止回阀(21),固定床反应器(2)出水口处连接有Y型管路(22),且所述Y型管路(22)其余分支分别与冷凝收集元件(3)和等温减压处理罐(4)连接,Y型管路(22)与冷凝收集元件(3)的连接处设有针阀一(220),Y型管路(22)与等温减压处理罐(4)的连接处设有针阀二(221);
所述固定床反应器(2)包括上端设有封盖(230)的水热反应筒体(23)、设于所述封盖(230)上的气液混合元件一(24)、设于水热反应筒体(23)侧壁的气液混合元件二(25)、设于水热反应筒体(23)外壁的水热外筒(26),所述水热外筒(26)内壁设有绕设在水热反应筒体(23)外的环形平压管(260),水热外筒(26)外壁设有相对设置的平压进水口(261)和平压出水口(262),水热反应筒体(23)侧壁对应环形平压管(260)位置处为网孔结构;
所述冷凝收集元件(3)包括首尾依次连接的多个冷凝器(30)、与位于末端的所述冷凝器(30)连接的接收罐(31),位于首段的冷凝器(30)与Y型管路(22)的一个分支连接,所述接收罐(31)上设有液体排放口(310)和气体排放口(311),所述气体排放口(311)与外部气袋连接;所述等温减压处理罐(4)的上下两端分别设有用于排放气体的排气口(40)和用于排放固体的排料口(41);
所述等温减压处理罐(4)的使用压力为20MPa,使用温度为340-360℃,液体流量为50mL/min,所述排料口(41)处设有堵头塞(410),所述堵头塞(410)的材质为C276;
所述智能控制模块(6)包括与各个电气元件连接的在线监测单元(60)、用于检测物料中含盐量的盐度计(61)、用于检测物料中有机物浓度的有机化合物检测仪(62)、根据检测物料中有机物浓度预估产气量和系统升压的预估计算单元(63)、对设定压力与预估压力的差值进行比较的压力对比单元(64)、设于固定床反应器(2)、接收罐(31)以及等温减压处理罐(4)上的压力表(65)和压力传感器(66)。
2.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置,其特征在于,所述废液储槽(1)出水口处设有过滤元件(10),所述过滤元件(10)包括倒放棱台结构且底端设有出渣口(1000)的过滤外框(100)、竖直设于所述过滤外框(100)内的多个尺寸依次减小的弹性过滤网(101)、设于过滤外框(100)内部四个侧棱处的滑轨(102),所述过滤外框(100)的下底面与废液储槽(1)出水口连接,每个所述弹性过滤网(101)包括四边分别由伸缩杆构成且与所述滑轨(102)滑动连接的可调节外框(1010)、设于可调节外框(1010)内的可伸缩网格加强筋(1011)、设于所述可伸缩网格加强筋(1011)内各个网格内的弹性过滤子网(1012)。
3.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置,其特征在于,所述气液混合元件一(24)和气液混合元件二(25)结构相同,均包括中心设有通入筒(270)的混料筒(27)、套接于所述混料筒(27)一侧的安装环(28)、设于混料筒(27)上远离所述安装环(28)侧且内部设有破碎网(290)的破碎环(29),所述混料筒(27)上沿所述通入筒(270)外围均匀分布有多个试剂入筒(291),所述试剂入筒(291)靠近通入筒(270)一侧的侧壁为网孔结构。
4.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置,其特征在于,所述冷凝器(30)侧壁设有冷却循环水入口(300)和冷却循环水出口(301),所述冷却循环水入口(300)与外部冷却塔水池连接,所述冷却循环水出口(301)与外部热量回收装置连接。
5.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置,其特征在于,所述固定床反应器(2)内的水热反应温度为340-360℃,出料压力为20MPa。
6.根据权利要求4所述的一种高温高压连续反应装置,其特征在于,多个所述冷凝器(30)使用时,先打开冷却循环水入口(300)、冷却循环水出口(301)处的阀门以及针阀一(220),根据进料流量,在5-10min后关闭针阀一(220),所述液体排放口(310)后接冷凝液。
7.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置,其特征在于,上述高温高压连续反应装置可应用于亚临界水热气化。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110632434.3A CN113336380B (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110632434.3A CN113336380B (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113336380A CN113336380A (zh) | 2021-09-03 |
CN113336380B true CN113336380B (zh) | 2022-04-29 |
Family
ID=77474835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110632434.3A Active CN113336380B (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113336380B (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102603144B (zh) * | 2012-03-23 | 2014-07-02 | 上海交通大学 | 一种用于污泥处理的亚临界水热设备 |
CN105158489B (zh) * | 2015-07-30 | 2017-03-01 | 中国石油大学(华东) | 一种超临界状态气体吸附解吸装置及其使用方法 |
CN111013311A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-17 | 四川深蓝环保科技有限公司 | 一种水热废气的深度处理系统及方法 |
CN111001277A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-14 | 四川深蓝环保科技有限公司 | 一种水热或热水解尾气资源化利用系统及方法 |
CN111533377A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-08-14 | 恩宜瑞(江苏)环境发展有限公司 | 一种高浓度酚醛树脂废水资源化处理系统及工艺 |
CN212374925U (zh) * | 2020-05-21 | 2021-01-19 | 成都九翼环保科技有限公司 | 用于从有机废水中回收盐的超临界水热燃烧反应器及系统 |
-
2021
- 2021-06-07 CN CN202110632434.3A patent/CN113336380B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113336380A (zh) | 2021-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110054164B (zh) | 一种稀硫酸浓缩回收系统 | |
CN105601017A (zh) | 一种高浓度有机废水及污泥的近零排放处理系统及方法 | |
CN107511023A (zh) | 一种新型的二甲苯胺和醋酸废气的回收装置及方法 | |
CN108246051B (zh) | 一种原位脱除厌氧消化体系中氨氮的装置及方法 | |
CN204798893U (zh) | 含有机物的固体废弃物处理新型装置 | |
CN113336380B (zh) | 一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用 | |
CN205953515U (zh) | 一种乙炔清净废酸的再生系统 | |
CN206121512U (zh) | 一种烟气处理系统 | |
CN106833783A (zh) | 一种天然气深度脱硫系统及其脱硫方法 | |
CN105000745B (zh) | 一种含硫气田采出水处理系统 | |
CN206157074U (zh) | 一种新型的二甲苯和醋酸废气的回收装置 | |
CN111852404B (zh) | 一种伴生气回收处理装置和方法 | |
CN212334900U (zh) | 一种垃圾渗滤液零排放全量蒸发处理装置 | |
CN210764418U (zh) | 一种蒸发结晶分离一体化系统 | |
CN201512530U (zh) | 从糖蜜酒精废水中回收单质硫和甲烷的装置 | |
CN111718049A (zh) | 移动式井下作业返排液/残液处理装置及施工现场处理方法 | |
CN213265799U (zh) | 移动式浸没燃烧蒸发装置 | |
CN206318753U (zh) | 一种高效脱盐装置 | |
CN205435395U (zh) | 一种voc回收气相膜装置 | |
CN104876408A (zh) | 污泥处理方法、系统 | |
CN218357448U (zh) | 氟化氢与氯化氢分离装置 | |
CN205199281U (zh) | 一种降低氯碱生产中三氯化氮危险性的装置 | |
CN216687796U (zh) | 浓盐水零排放处理装置 | |
CN112174806B (zh) | 一种降低生物质热解油腐蚀性并回收有机酸的装置及方法 | |
CN221797225U (zh) | 一种垃圾渗透液处理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |