CN114685021A - 一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法 - Google Patents

一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114685021A
CN114685021A CN202210360589.0A CN202210360589A CN114685021A CN 114685021 A CN114685021 A CN 114685021A CN 202210360589 A CN202210360589 A CN 202210360589A CN 114685021 A CN114685021 A CN 114685021A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
outlet
regulating valve
supercritical water
reaction
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.)
Pending
Application number
CN202210360589.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王树众
刘伟
杨健乔
张宝权
刘璐
王进龙
刘慧�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN202210360589.0A priority Critical patent/CN114685021A/zh
Publication of CN114685021A publication Critical patent/CN114685021A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
    • F22B33/18Combinations of steam boilers with other apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02Temperature

Abstract

本发明公开了一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法,包括超临界水氧化反应单元,所述超临界水氧化反应单元的物料入口连接物料单元,氧化剂入口连接氧化剂单元,出口连接蒸汽发生单元;所述蒸汽发生单元的出口一路连接蒸汽用户,另一路连接产物后处理单元。本发明采用多级反应的方式,将物料分级进入多级反应器中进行反应。相比于单级反应来说,每级反应所放出的热量明显降低,有效地避免了物料在反应器入口处迅速反应所产生的巨大热量对设备的危害。本发明的多级反应方式使每一级反应器的反应产物在下一级反应器中继续反应,进一步延长了反应时间,使有机废物的超临界水氧化反应过程更加充分彻底,实现有机污染物的直接达标排放。

Description

一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法
技术领域
本发明属于化工及环保技术领域,涉及一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法。
背景技术
近年来,由于经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,有机废物的数量也迅速递增。目前有机废物主要包括工业有机废物、农业有机废物以及城市有机废物。尤其是随着工业化和城市化高速扩张,城市生活垃圾问题日益明显,越来越多地受到民众的普遍关注。
现有的有机废物处理方法主要有填埋法、焚烧法、热分解法以及微生物法等,但这些方法都存在着一定的弊端。例如填埋法并没有对有机废物进行无害化处理,保留了大量的有害微生物,还有着产生沼气的隐患,其废物渗漏液还会对地下水资源造成长期污染;焚烧法会在处理过程中生成大量废气;如果燃烧不充分,二噁英的污染风险会显著增加。
超临界水(supercritical water)是指温度和压力超过水的临界点(374.1℃,22.1MPa)的特殊状态的水。与常态水相比,超临界水在物理、化学性质上有较大区别。超临界水具有良好的扩散性,有机物和气体可以在超临界水环境中完全溶解,而且其扩散性和粘度较常态水都是显著降低的,这就可以将超临界水作为有机反应的良好溶剂。超临界水氧化技术(supercritical water oxidation,SCWO)处理有机废物就是利用超临界水特性,使有机物和氧化剂在超临界条件下快速发生氧化反应来彻底降解有机物。超临界水具有气体输运和液体溶解的性质,有机物和气体(如氧气和氮气)等能完全溶解在超临界水中,而非极性物质如无机盐在超临界水中的溶解度很小,易析出分离。氧化反应在超临界状态下为均相反应,绝大多数有机物在超临界水中的扩散率高,快速氧化有机物,反应产物为CO2、H2O及无机盐等无害小分子。由于有机物去除率高,反应彻底,无二次污染,且反应产生的无机盐和重金属可分离,实现回收利用。该技术应用范围广,可用来处理高毒性难降解有机废物、有机废水、含油污泥等污染物。
然而使用超临界水氧化技术处理有机废物时,还存在一些问题:
(1)常规的超临界水氧化反应采用的基本是单级反应系统,然而有机废物在发生超临界水氧化反应时,会在单级反应器的入口处放出大量热量,过高的温度会对反应器产生极大的危害,这也对设备的要求极为苛刻。
(2)常规的超临界水氧化反应处理有机废物时需通过外部加热或系统回热的方式达到目标反应温度,而采用外部加热的方式达到反应温度会十分的耗能,若采用系统回热的方式进行加热,则不仅会增加设置回热器的投资费用,还会在换热过程中存在一定的热损失。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题,提供一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法,本发明能够实现有机废物处理过程中的反应能耗降低以及热量的回收利用,同时避免过高温度对设备入口的损坏。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,包括超临界水氧化反应单元,所述超临界水氧化反应单元的物料入口连接物料单元,氧化剂入口连接氧化剂单元,出口连接蒸汽发生单元;所述蒸汽发生单元的出口一路连接蒸汽用户,另一路连接产物后处理单元。
上述系统进一步的改进在于:
所述超临界水氧化反应单元包括依次连通的第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器,第四反应器的出口一路连接蒸汽发生单元的入口,另一路连接第一反应器的物料入口;第一反应器内设置有加热装置。
所述物料单元包括物料储罐,物料储罐的出口连接物料泵,物料泵的出口连接第一调节阀,第一调节阀的出口分别连接第二调节阀和第一反应器的物料入口;第二调节阀的出口分别连接第三调节阀和第二反应器的物料入口;第三调节阀的出口分别连接第三反应器和第四反应器的物料入口。
所述氧化剂单元包括液氧储罐,液氧储罐的出口连接液氧泵,液氧泵的出口连接第四调节阀,第四调节阀的出口分别连接第五调节阀和第一反应器的氧化剂入口;第五调节阀的出口分别连接第六调节阀和第二反应器的氧化剂入口;第六调节阀的出口分别连接第三反应器和第四反应器的氧化剂入口。
所述第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器的出口管路上分别设置有第一温度测点TIC、第二温度测点TIC、第三温度测点TIC和第四温度测点TIC;所述第一温度测点TIC与第一调节阀和第四调节阀以及加热装置连锁,第二温度测点TIC与第二调节阀和第五调节阀连锁,第三温度测点TIC和第四温度测点TIC均与第三调节阀和第六调节阀连锁。
所述蒸汽发生单元包括蒸汽发生器,所述蒸汽发生器的反应物入口与超临界水氧化反应单元的出口相连,软化水入口通过软化水泵连接软化水罐,蒸汽出口与蒸汽用户相连,反应后流体出口连接产物后处理单元。
所述蒸汽发生器包括膜式壁换热器、盘管换热器、蛇形管换热器或螺旋管换热器。
所述产物后处理单元包括气液分离器,所述气液分离器的反应后流体入口与蒸汽发生器的反应后流体出口相连,出水口连接出水储罐的入口相连,出气口与CO2收集装置相连。
一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理方法,包括以下步骤:
步骤1:系统启动过程中,开启物料泵和液氧泵,将物料储罐中物料和液氧储罐中的氧输送至各级反应器中参与反应,投入第一反应器出口管路的第一温度测点TIC与第一反应器内的加热装置连锁;
当检测到第一反应器出口管路的第一温度测点TIC过低时,开启加热装置,并以一定的幅度逐步增加加热装置的频率,当第一反应器出口管路的第一温度测点TIC达到正常温度后,停止加热装置运行,完成系统的正常启动;
步骤2:系统正常运行过程中,各级反应器出口流体分别进入其下一级反应器中进行混合反应,其中第四反应器出口流体分为两路,一路进入第一反应器中进行混合反应,另一路进入蒸汽发生器,投入第一反应器出口第一温度测点TIC与第一调节阀和第四调节阀连锁,第二反应器出口第二温度测点TIC与第二调节阀和第五调节阀连锁,第三反应器出口第三温度测点TIC和第四反应器出口第四温度测点TIC与第三调节阀和第六调节阀连锁;
当检测到第一温度测点TIC、第二温度测点TIC、第三温度测点TIC和第四温度测点TIC的温度超过或低于所设定的温度值时,则逐步增大或减小其所对应调节阀的开度,增加或减少物料和氧的流量,直至温度恢复至正常值;
步骤3:系统正常运行的同时,开启软化水泵,将软化水罐中的软化水输送至蒸汽发生器中,第四反应器出口流体的一路进入蒸汽发生器中,将软化水加热至特定压力的饱和蒸汽,输送给蒸汽用户;
步骤4:经蒸汽发生器换热后的流体温度降至常温,将其通入气液分离器中,该流体经过气液分离处理后,液体进入出水储罐中,气体经过CO2收集装置进行CO2的收集处理。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明采用多级反应的方式,将物料分级进入多级反应器中进行反应。相比于单级反应来说,每级反应所放出的热量明显降低,有效地避免了物料在反应器入口处迅速反应所产生的巨大热量对设备的危害。
(2)本发明每一级反应器的出口流体与下一级反应器的入口物料进行掺混,使入口物料达到所需的目标温度,实现多级反应器循环反应,不仅能够实现反应后流体热量的充分回收利用,而且使得进口物料不再需要常规的加热,从而降低了设备投资,并使反应过程中的能耗大大降低。另外,在多级反应器循环过程中,第四反应器出口的流体流量最大,其所携带的热量最高,该热量除一部分用于加热第一反应器入口物料外,另一部分用于在蒸汽发生器中加热软化水产生蒸汽,输送给蒸汽用户,实现系统热量的进一步回收利用,提升系统的经济性。
(3)本发明的多级反应方式使每一级反应器的反应产物在下一级反应器中继续反应,进一步延长了反应时间,使有机废物的超临界水氧化反应过程更加充分彻底,实现有机污染物的直接达标排放。
(4)本发明气液分离器出气口后设置有CO2收集装置,可以使有机废物在超临界水氧化反应后所产生的CO2得到有效去除,实现整个系统的零碳排放。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统的结构示意图。
其中,1为物料储罐;2为物料泵;3为液氧储罐;4为液氧泵;5为第一反应器;6为第二反应器;7为第三反应器;8为第四反应器;9为蒸汽发生器;10为气液分离器;11为出水储罐;12为CO2收集装置;13为软化水罐;14为软化水泵;15为蒸汽用户;16为加热装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,若出现术语“水平”,并不表示要求部件绝对水平,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1,本发明实施例公开了一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,整个系统包括物料单元、氧化剂单元、超临界水氧化反应单元、蒸汽发生单元和产物后处理单元。
物料单元,包括依次相连的物料储罐1、物料泵2,物料泵2的出口分为四路,分别与第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7和第四反应器8的进料入口相连。所述物料泵2出口管路与第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7进料管路的连接处分别设有调节阀V1、V2、V3。所述液氧泵4出口管路与第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7进氧管路的连接处分别设有调节阀V4、V5、V6。
氧化剂单元,包括依次相连的液氧储罐3、液氧泵4,液氧泵4的出口分为四路,分别与第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7和第四反应器8的进氧入口相连。
超临界水氧化反应单元,包括第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7和第四反应器8,其中第一反应器5内设置有加热装置16,第一反应器5的出口与第二反应器6的进料入口相连,第二反应器6的出口与第三反应器7的进料入口相连,第三反应器7的出口与第四反应器8的进料入口相连,第四反应器8的出口分为两路,一路与第一反应器5的进料入口相连,另一路与蒸汽发生器9的反应后流体入口相连。所述多级反应器由第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7和第四反应器8四级组成,包括但不限于二级至更多级反应器。所述第一反应器5内设有加热装置16,包括但不限于电加热、电磁加热等多种加热形式。所述第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7、第四反应器8的出口管路分别设有温度测点TIC101、TIC102、TIC103、TIC104,其中TIC101与调节阀V1、V4以及加热装置16连锁,TIC102与调节阀V2、V5连锁,TIC103和TIC104均与调节阀V3、V6连锁。
蒸汽发生单元,包括依次相连的软化水罐13、软化水泵14、蒸汽发生器9、蒸汽用户15,其中软化水泵14的出口与蒸汽发生器9的软化水入口相连,蒸汽发生器9的蒸汽出口与蒸汽用户15相连,蒸汽发生器9的反应后流体出口与气液分离器10的入口相连。所述的蒸汽发生器9包括但不限于膜式壁、盘管、蛇形管、螺旋管等各种可以产生蒸汽的换热器。
产物后处理单元,包括气液分离器10、出水储罐11、CO2收集装置12,气液分离器10的出水口与出水储罐11的入口相连,气液分离器10的出气口与CO2收集装置12的入口相连。
本发明实施例还公开了一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理方法,包括以下步骤:
步骤1:系统启动过程中,开启物料泵2和液氧泵3,将物料储罐1中物料和液氧储罐3中的氧输送至各级反应器中参与反应,投入第一反应器5出口管路温度测点TIC101与第一反应器5内的加热装置16连锁。
当检测到第一反应器5出口管路温度TIC101过低时,开启加热装置16,并以一定的幅度逐步增加加热装置16的频率,当第一反应器5出口管路温度TIC101达到正常温度后,停止加热装置运行,完成系统的正常启动。
步骤2:系统正常运行过程中,各级反应器出口流体分别进入其下一级反应器中进行混合反应,其中第四反应器8出口流体分为两路,一路进入第一反应器5中进行混合反应,另一路进入蒸汽发生器9,投入反应器I5出口温度测点TIC101与调节阀V1、V4连锁,第二反应器6出口温度测点TIC102与调节阀V2、V5连锁,第三反应器7出口温度测点TIC103和第四反应器8出口温度测点TIC104与调节阀V3、V6连锁。
当检测到各温度测点TIC101、TIC102、TIC103、TIC104的温度超过或低于所设定的温度值时,则逐步增大或减小其所对应调节阀的开度,增加或减少物料和氧的流量,直至温度恢复至正常值。
步骤3:系统正常运行的同时,开启软化水泵14,将软化水罐13中的软化水输送至蒸汽发生器9中,第四反应器8出口流体的一路进入蒸汽发生器9中,将软化水加热至特定压力的饱和蒸汽,输送给蒸汽用户15。
步骤4:经蒸汽发生器9换热后的流体温度降至常温,将其通入气液分离器10中,该流体经过气液分离处理后,液体进入出水储罐11中,气体经过CO2收集装置12进行CO2的收集处理。
实施例:
本实施例以超临界水氧化技术处理含油污泥,对于超临界水氧化多级处理系统及方法作详细说明:
1)系统启动运行中,首先将携带含油污泥的物料存储于物料储罐1中,经物料泵2输送至各级反应器中参与反应,进入第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器的初始流量分别为10吨/天、5吨/天、9吨/天和15吨/天,此时投入第一反应器(5)出口管路温度测点TIC101与第一反应器(5)内的加热装置16连锁。系统启动过程中,由于反应器中并未进行超临界水氧化反应,因此需要对其进行一定的预热。
当检测到第一反应器(5)出口管路温度TIC101低于600℃时,开启加热装置16,并以5%的幅度逐步增加加热装置16的频率,当第一反应器(5)出口管路温度达到600℃,停止加热装置运行,完成系统的正常启动。
2)系统正常运行过程中,各级反应器出口产物温度为600℃,然后进入下一级反应器中进行掺混,将该反应器内物料温度提升至反应温度400℃进行反应,投入第一反应器出口温度测点TIC101与调节阀V1、V4连锁,第二反应器出口温度测点TIC102与调节阀V2、V5连锁,第三反应器出口温度测点TIC103和第四反应器出口温度测点TIC104与调节阀V3、V6连锁。
当检测到各温度测点TIC101、TIC102、TIC103、TIC104的温度超过或低于600℃时,则以5%的幅度逐步增大或减小其所对应调节阀的开度,增加或减少物料和氧的流量,直至温度恢复至正常值。如当TIC101的温度超过600℃,则增大调节阀V1和V4的阀门开度,增加进入第一反应器5的含油污泥和液氧的流量,从而使反应器内温度降低,反应器出口产物的温度恢复正常。
3)系统正常运行过程中,第四反应器(8)反应后的600℃流体分为两路,一路为进入第一反应器(5)中进行掺混,将含油污泥物料加热至400℃,促进第一反应器(5)中的超临界水氧化反应正常进行,另一路进入蒸汽发生器9中。
4)在系统正常运行的同时,开启软化水泵14,将软化水罐13中的20℃、0.8MPa的软化水输送至蒸汽发生器9中,软化水被第四反应器(8)中进入的600℃流体加热为170℃、0.8MPa的饱和蒸汽,输送给蒸汽用户15。
5)反应后流体经过蒸汽发生器9换热后,温度降至20℃,将其通入气液分离器10中,流体经过气液分离后,液体进入出水储罐11中,气体经过CO2收集装置12,其中的CO2被进行收集,其它气体被进行排放。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,包括超临界水氧化反应单元,所述超临界水氧化反应单元的物料入口连接物料单元,氧化剂入口连接氧化剂单元,出口连接蒸汽发生单元;所述蒸汽发生单元的出口一路连接蒸汽用户(15),另一路连接产物后处理单元。
2.根据权利要求1所述的用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,所述超临界水氧化反应单元包括依次连通的第一反应器(5)、第二反应器(6)、第三反应器(7)和第四反应器(8),第四反应器(8)的出口一路连接蒸汽发生单元的入口,另一路连接第一反应器(5)的物料入口;第一反应器(5)内设置有加热装置(16)。
3.根据权利要求2所述的用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,所述物料单元包括物料储罐(1),物料储罐(1)的出口连接物料泵(2),物料泵(2)的出口连接第一调节阀(V1),第一调节阀(V1)的出口分别连接第二调节阀(V2)和第一反应器(5)的物料入口;第二调节阀(V2)的出口分别连接第三调节阀(V3)和第二反应器(6)的物料入口;第三调节阀(V3)的出口分别连接第三反应器(7)和第四反应器(8)的物料入口。
4.根据权利要求3所述的用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,所述氧化剂单元包括液氧储罐(3),液氧储罐(3)的出口连接液氧泵(4),液氧泵(4)的出口连接第四调节阀(V4),第四调节阀(V4)的出口分别连接第五调节阀(V5)和第一反应器(5)的氧化剂入口;第五调节阀(V5)的出口分别连接第六调节阀(V6)和第二反应器(6)的氧化剂入口;第六调节阀(V6)的出口分别连接第三反应器(7)和第四反应器(8)的氧化剂入口。
5.根据权利要求4所述的用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,所述第一反应器(5)、第二反应器(6)、第三反应器(7)和第四反应器(8)的出口管路上分别设置有第一温度测点TIC(101)、第二温度测点TIC(102)、第三温度测点TIC(103)和第四温度测点TIC(104);所述第一温度测点TIC(101)与第一调节阀(V1)和第四调节阀(V4)以及加热装置(16)连锁,第二温度测点TIC(102)与第二调节阀(V2)和第五调节阀(V5)连锁,第三温度测点TIC(103)和第四温度测点TIC(104)均与第三调节阀(V3)和第六调节阀(V6)连锁。
6.根据权利要求1所述的用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,所述蒸汽发生单元包括蒸汽发生器(9),所述蒸汽发生器(9)的反应物入口与超临界水氧化反应单元的出口相连,软化水入口通过软化水泵(14)连接软化水罐(13),蒸汽出口与蒸汽用户(15)相连,反应后流体出口连接产物后处理单元。
7.根据权利要求6所述的用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,所述蒸汽发生器(9)包括膜式壁换热器、盘管换热器、蛇形管换热器或螺旋管换热器。
8.根据权利要求6或7所述的用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统,其特征在于,所述产物后处理单元包括气液分离器(10),所述气液分离器(10)的反应后流体入口与蒸汽发生器(9)的反应后流体出口相连,出水口连接出水储罐(11)的入口相连,出气口与CO2收集装置(12)相连。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述系统的用于有机废物的超临界水氧化多级处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:系统启动过程中,开启物料泵(2)和液氧泵(3),将物料储罐(1)中物料和液氧储罐(3)中的氧输送至各级反应器中参与反应,投入第一反应器(5)出口管路的第一温度测点TIC(101)与第一反应器(5)内的加热装置(16)连锁;
当检测到第一反应器(5)出口管路的第一温度测点TIC(101)过低时,开启加热装置(16),并以一定的幅度逐步增加加热装置(16)的频率,当第一反应器(5)出口管路的第一温度测点TIC(101)达到正常温度后,停止加热装置运行,完成系统的正常启动;
步骤2:系统正常运行过程中,各级反应器出口流体分别进入其下一级反应器中进行混合反应,其中第四反应器(8)出口流体分为两路,一路进入第一反应器(5)中进行混合反应,另一路进入蒸汽发生器(9),投入第一反应器(5)出口第一温度测点TIC(101)与第一调节阀(V1)和第四调节阀(V4)连锁,第二反应器(6)出口第二温度测点TIC(102)与第二调节阀(V2)和第五调节阀(V5)连锁,第三反应器(7)出口第三温度测点TIC(103)和第四反应器(8)出口第四温度测点TIC(104)与第三调节阀(V3)和第六调节阀(V6)连锁;
当检测到第一温度测点TIC(101)、第二温度测点TIC(102)、第三温度测点TIC(103)和第四温度测点TIC(104)的温度超过或低于所设定的温度值时,则逐步增大或减小其所对应调节阀的开度,增加或减少物料和氧的流量,直至温度恢复至正常值;
步骤3:系统正常运行的同时,开启软化水泵(14),将软化水罐(13)中的软化水输送至蒸汽发生器(9)中,第四反应器(8)出口流体的一路进入蒸汽发生器(9)中,将软化水加热至特定压力的饱和蒸汽,输送给蒸汽用户(15);
步骤4:经蒸汽发生器(9)换热后的流体温度降至常温,将其通入气液分离器(10)中,该流体经过气液分离处理后,液体进入出水储罐(11)中,气体经过CO2收集装置(12)进行CO2的收集处理。
CN202210360589.0A 2022-04-07 2022-04-07 一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法 Pending CN114685021A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210360589.0A CN114685021A (zh) 2022-04-07 2022-04-07 一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210360589.0A CN114685021A (zh) 2022-04-07 2022-04-07 一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114685021A true CN114685021A (zh) 2022-07-01

Family

ID=82142167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210360589.0A Pending CN114685021A (zh) 2022-04-07 2022-04-07 一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114685021A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104445573A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 内蒙古天一环境技术有限公司 一种新型超临界水氧化综合处理系统及处理方法
CN106630287A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 西安理工大学 采油废液的超临界水热燃烧处理、注汽系统
CN108941153A (zh) * 2018-06-13 2018-12-07 西安交通大学 基于超临界水氧化技术的含固有机废物的处理及分离系统
CN109320014A (zh) * 2018-10-31 2019-02-12 西安交通大学 一种基于超临界水氧化反应含氮有机物分级处理系统及方法
CN111762866A (zh) * 2020-06-26 2020-10-13 西安交通大学 用于难降解含氮及高盐有机污染物的多功能型超临界水强化氧化系统
CN112358026A (zh) * 2020-10-30 2021-02-12 西安理工大学 一种有机危废超临界水强化氧化处置耦合发电系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104445573A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 内蒙古天一环境技术有限公司 一种新型超临界水氧化综合处理系统及处理方法
CN106630287A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 西安理工大学 采油废液的超临界水热燃烧处理、注汽系统
CN108941153A (zh) * 2018-06-13 2018-12-07 西安交通大学 基于超临界水氧化技术的含固有机废物的处理及分离系统
CN109320014A (zh) * 2018-10-31 2019-02-12 西安交通大学 一种基于超临界水氧化反应含氮有机物分级处理系统及方法
CN111762866A (zh) * 2020-06-26 2020-10-13 西安交通大学 用于难降解含氮及高盐有机污染物的多功能型超临界水强化氧化系统
CN112358026A (zh) * 2020-10-30 2021-02-12 西安理工大学 一种有机危废超临界水强化氧化处置耦合发电系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
娄诚玉编: "《乙丙橡胶的合成与加工工艺》", 化学工业出版社, pages: 221 - 222 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113582507B (zh) 一种能量综合利用的含油污泥热水解-超临界氧化资源化处理系统及方法
CN109264914B (zh) 一种超临界水氧化能量综合利用系统及能量回收方法
CN101209883A (zh) 超临界水氧化技术处理焦化废水或有机废水工艺
CN105254146A (zh) 印染污泥的超临界水氧化处理系统及工艺
CN109399893A (zh) 一种超临界水氧化污泥处理的余热梯级利用系统及方法
Liao et al. Experimental investigation and simulation optimization of a pilot-scale supercritical water oxidation system
CN109320014B (zh) 一种基于超临界水氧化反应含氮有机物分级处理系统及方法
CN104326549A (zh) 一种湿式氧化处理废水的装置
CN107572651A (zh) 一种多级湿式氧化处理工业废水的方法及装置
CN106673403A (zh) 一种油泥的处理方法
CN204251405U (zh) 一种新型超临界水氧化综合处理系统
CN108751653B (zh) 一种城市污泥超临界水氧化分段氧化处理系统及工艺
CN103951004B (zh) 基于超临界水热反应的含酚废水处理系统及方法
Saadabadi et al. Thermodynamic analysis of solid oxide fuel cell integrated system fuelled by ammonia from Struvite precipitation process
CN100432530C (zh) 一种在超临界水中燃料氧化燃烧产生热能的能量转换方法
CN201158601Y (zh) 超临界水氧化技术处理焦化废水或有机废水的系统
CN109231625A (zh) 一种有机废水的高温氧化处理方法及设备
CN111417598B (zh) 一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统及方法
JP3440835B2 (ja) 高温高圧水蒸気を用いた有機性廃棄物処理方法
CN114685021A (zh) 一种用于有机废物的超临界水氧化多级处理系统及方法
CN112358026B (zh) 一种有机危废超临界水强化氧化处置耦合发电系统
CN113354228B (zh) 一种超临界水氧化处理含油污泥的方法
CN112408575B (zh) 一种高浓度含氮有机废水超临界水氧化的脱氮装置
CN209923082U (zh) 有机污水处理系统
CN111781130B (zh) 一种用于超临界水处理环境中的流动腐蚀-盐沉积在线测试系统和方法

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