CN114835237A - 一种有机废物超临界水氧化处理系统及其调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机废物超临界水氧化处理系统及其调控方法,在反应器内部采用高压掺混水对反应后流体取热,并通过掺混水与物料混合以实现后者预热升温,避免了传统工艺中待处理物料与反应出水换热有关设备的投资高、腐蚀/堵塞风险大的问题,并大大提高了处理装置对待处理物料种类、盐种类与含量、COD浓度高低的适应性。此外,通过调节掺混水流量达到调温调压、防止壁面超温的目的,本发明可广泛适用于固体、半固体、液体等多种有机废物的高效无害化处理。
Description
技术领域
本发明属于有机废物处理技术领域,具体涉及一种有机废物超临界水氧化处理系统及其调控方法。
背景技术
随着工业的快速发展,工业生产过程中排放的有机危险废物日益增多。传统的处理有机危废的方法包括焚烧法、湿法氧化法、芬顿氧化法、电化学氧化法等。但这几种方法都存在对应的问题,例如焚烧法虽然处理效果好,但是会产生飞灰,造成空气污染;湿法氧化法所需时间长,且降解率不高;芬顿氧化反应条件温和、降解效率高,但是反应时间较长且二次废液量大;电化学氧化法尾气处理简单,但处理成本高,工业化困难。
超临界水氧化技术在处理有机危废方面则有独到之处。该技术是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质,包括高扩散系数、低粘度等,使得有机物与氧化剂可在超临界水中迅速发生氧化反应从而彻底去除有机物。水在超临界状态下相当于非极性溶剂,可以与氧气和有机物以任意比例混溶,从而形成均一相。气液相界面消失,从而也就消除了不同相间的传质阻力,反应速度不再受氧的传质控制。与此同时,高的反应温度也可使反应速度加快,甚至在几秒钟之内就可对有机物达到99%以上的去除率。
传统的超临界水氧化处理工艺只能处理特定种类的有机废物,且大多数有机废物为液相,对固体类有机废物的适应性较差;传统超临界水氧化工艺借助换热器,将待处理物料作为冷却介质对超临界水氧化反应出水进行降温,同时实现待处理物料的预热升温至超临界温度。临界点温度附近为强腐蚀敏感区,传统工艺中物料预热不可避免地经历该区域,导致换热器等预热设备面临着严重的腐蚀失效风险。此外,若物料中的含盐量较高,物料预热过程中,还很容易出现盐结晶沉积,因而诱发设备及管道设施堵塞问题。因此,传统超临界水氧化处理装置的有关物料预热升温设备的设计,必须结合实际待处理物料的具体特性展开,故而导致已建成处理装置对物料种类及盐含量的适用性非常有限。另外,对于传统超临界水氧化工艺,对物料进行预热时,不同COD物料所需的预热温度不一致,导致装置对物料COD的适应性差。除此之外,反应过程中还可能发生氧化不彻底的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种有机废物超临界水氧化处理系统及其调控方法,对待处理有机废物不进行预热,装置内部采用高压掺混水对反应后流体取热,吸热升温后掺混水与冷物料混合,实现物料升温,从而避免传统工艺方案中待处理物料与反应出水直接换热有关设备的投资高、腐蚀/堵塞风险大的问题,并大大提高了处理装置对待处理物料固液种类、盐种类与含量、COD浓度高低的适应性。
本发明采用以下技术方案:
一种基于有机废物的超临界水氧化处理系统,包括反应器,反应器的输入端分别连接有氧化剂模块和物料储罐,反应器的内部设置有脱盐组件、取热器和壁温控制组件,脱盐组件经盐浓缩单元与冷却器的输入端连接;壁温控制组件分三路,一路经高压水泵与用水箱连接,第二路经壁面保护阀与盐浓缩单元的外加套连接,第三路与取热器的入口连接,取热器的出口和反应器的反应产物输出端经排放阀与冷却器的输入端连接,冷却器的输出端连接后续处理-外排单元。
具体的,氧化剂模块包括液氧储罐,液氧储罐依次经液氧变频泵、液氧汽化器、氧气缓冲罐和流量分配器分别与反应器的氧化剂第一注入口与氧化剂第二注入口连接。
具体的,物料储罐依次经破碎预处理单元、输送泵、物料调配罐和高压物料泵后与反应器的物料注入口连接,高压物料泵与反应器内部设置的反应温度计和加热组件,以及取热器出口处设置的取热水温度计连锁设置。
进一步的,用水箱经高调配水泵与物料调配罐连接。
具体的,用水箱经高压水泵分两路,一路经壁面保护阀、盐浓缩单元的外加套与壁温控制组件的入口连接,另一路经高压水阀V与壁温控制组件的出口管道汇合后连接至取热器的入口,壁面保护阀与反应器壁面设置的壁面温度计联锁设置,高压水泵与取热器出口处设置的取热水温度计联锁设置。
进一步的,反应器的内部设置有分隔组件,分隔组件将反应器的内部分为反应区与反应-换热区两大区域,分隔组件的底部设置有分离组件,分隔组件的顶部设置有加热组件,分隔组件内侧设置有反应温度计和压力传感器,反应温度计与加热组件和取热水温度计联锁设置。
具体的,取热器的出口分两路,第一路经注水阀与反应器的物料注入口连接,另一路经取热阀分三路,一路经产物出口阀与反应器的反应产物输出端连接,第二路经排放阀与冷却器的第一冷却管连接,第三路经回热阀和物料调配罐内置换热管与冷却器的第一冷却管连接,物料调配罐的出口处设置有物料温度计,物料温度计与排放阀联锁设置。
具体的,脱盐组件依次经排盐阀和盐浓缩单元与冷却器的第二冷却管连接。
具体的,冷却器内部设置有第一冷却管和第二冷却管,第一冷却管经出水阀与出水箱的入口连接,出水箱的出口与后续处理-外排单元连接,出水箱内设置有出水器,出水器与第二冷却管连接。
本发明的另一个技术方案是,一种基于有机废物的超临界水氧化处理系统的调控方法,包括在线脱排盐和临近停机排盐:
在线脱排盐具体为:
反应器内部的含盐固体经脱盐组件进入盐浓缩单元内,将获得的浓缩盐从盐浓缩单元的底部排出,盐浓缩单元运行过程中产生的闪蒸汽进入冷却器的第二冷却管进行冷凝处理,然后排入后续处理-外排单元;
临近停机排盐具体为:
将高压水送入取热器进行持续取热,然后经冷却器的第一冷却管和出水箱进入后续处理-外排单元,将反应器底部残留的盐溶液或者过饱和盐水混合物送至盐浓缩单元内;
当物料储罐的物料温度低于或高于设定温度时,通过调节排放阀的开度调节物料温度;
当反应器的壁面温度低于或高于设定温度时,通过调节壁面保护阀调节壁面温度;
当取热器的出口温度超过设定值时,增大高压水泵的流量;
当反应器的温度超过设定值时,首先减小反应器内部加热组件的功率,然后降低取热器的出口温度或增大物料储罐的流量。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
本发明一种基于有机废物的超临界水氧化处理系统,对待处理有机废物不进行预热,吸热升温后掺混水与冷物料混合,实现物料升温激发反应,增强了工艺对待处理物料固液种类、盐种类与含量、COD浓度高低的适应性;在反应器内部实现反应后流体与掺混水物料进行换热,在反应后流体降温的同时预热了掺混水,实现了紧凑式结构的高效余热利用,降低设备投资的同时充分提高了能量利用率;由于无机盐在超临界水中溶解度极低,可通过反应器内部的脱盐组件将无机盐分离,脱除后可进入盐浓缩单元中,等待转运。
进一步的,液氧变频泵可使液氧压力升高,便于下一步汽化变成氧气,液氧缓冲罐是为了防止氧气压力波动较大而设置的一个具有缓冲作用的罐子,相当于后续反应器用氧气的氧气储罐,因为氧气有两个进口,所以设置流量分配器,对不同的进口设置不同的流量可提高反应效率,节省资源。
进一步的,物料有可能为固体,所以需要先进行破碎处理才能进入反应系统中,输送至物料调配罐调配好所需的浓度后,通过高压物料泵进入反应器中。反应温度计的目的是实时了解反应器内部温度情况,了解反应进程,防止反应器内部超温,加热组件是反应初始阶段为反应提供热量,加快反应速率;因为高压物料泵可调节进料速率,所以联锁设置的目的是根据反应温度计的示数调整进料速率,如果温度过高,则减少进料速率,因为温度升高主要是由于物料氧化放热引起。同时,当温度达到一定程度时,表明反应已经达到自热,无需加热,此时可停用加热组件。
进一步的,高调配水泵不仅可以调配物料的浓度,还可调节物料压力,加快反应速率。
进一步的,通过在反应器壁面设置温度计,可实时监测壁面温度情况,若超温则增大壁面冷却水流量,充分保护壁面,防止产生安全隐患,因为系统中需要冷却水降温的地方较多,使用一路可能会使某些部分加热不充分,所以分两路设置。
进一步的,分隔组件可使反应器分为两个部分即反应区和反应-换热区,反应主要在反应区中进行。分离组件是因为反应中可能产生无机盐,为了将无机盐分离排出,所以设置分离组件,将盐分离在反应-换热区之外。加热组件可为反应过程中提供热量,加快反应进行。反应温度计实时监测反应器内部温度,若温度过高,则停用加热组件,增大取热水流量。
进一步的,与物料注入口连接可为反应提供加热后的水,为反应提供热量,节省资源;另一路分成不同支路的原因是,一部分热水可以给物料调配罐加热,提供热量,提高能量利用率。但是加热不需要全部的这一路的热水,所以需要冷却另一部分;物料温度计可监测物料罐内部温度,如果温度过高,则减小这一支路的流量,温度较低,则加大这一支路流量。
进一步的,盐进入盐浓缩单元浓缩后,温度仍然较高,为了保障系统安全,所以需要对高温的盐进行冷却,即进入第二冷却管中。
进一步的,设置两个冷却管是因为冷却的物质不同,放在一个冷却器中可减少占地面积,减小设备体积,出水器设置的目的是防止出水箱出现“水锤”现象。
一种基于有机废物的超临界水氧化处理系统的调控方法,在反应器内部采用高压掺混水对反应后流体取热,并通过掺混水与物料混合以实现后者预热升温,避免了传统工艺方案中待处理物料与反应出水换热有关设备的投资高、腐蚀/堵塞风险大的问题,并大大提高了处理装置对待处理物料种类、盐种类与含量、COD浓度高低的适应性。通过调节掺混水流量,还可以从而达到调温调压、防止壁面超温的目的。
综上所述,本发明可广泛适用于固体、半固体、液体等多种有机废物的高效无害化处理。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
其中:1.液氧储罐;2.液氧变频泵;3.液氧汽化器;4.氧气缓冲罐;5.物料调配罐;6.反应器;6a.加热组件;6b.脱盐组件;6c.取热器;6d.壁温控制组件;6e.分隔组件;6f.分离组件;7.破碎预处理单元;8.输送泵;9.物料调配罐;10.高压物料泵;11.物料储罐;12.调配水泵;13.用水箱;14.高压水泵;15.盐浓缩单元;16.后续处理-外排单元;17.冷却器;18.出水箱;19.出水器;V1.回热阀;V2.排放阀;V3.注水阀;V4.产物出口阀;V5.高压水阀;V6.壁面保护阀;V7.排盐阀;V8.出水阀;V9.取热阀;N1.氧化剂第一注入口;N2.氧化剂第二注入口;N3.物料注入口;T1.壁面温度计;T2.取热水温度计;T3.反应温度计;T4.物料温度计;P1.压力传感器。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”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,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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明提供了一种有机废物超临界水氧化处理系统及其调控方法,在反应器内部采用高压掺混水对反应后流体取热,并通过掺混水与物料混合以实现后者预热升温,避免了传统工艺方案中待处理物料与反应出水换热有关设备的投资高、腐蚀/堵塞风险大的问题,并大大提高了处理装置对待处理物料种类、盐种类与含量、COD浓度高低的适应性。此外,通过调节掺混水流量,还可以从而达到调温调压、防止壁面超温的目的,该工艺可广泛适用于固体、半固体、液体等多种有机废物的高效无害化处理。
请参阅图1,本发明一种基于有机废物的超临界水氧化处理系统,包括液氧储罐1、液氧变频泵2、液氧汽化器3、氧气缓冲罐4、物料调配罐5、反应器6、破碎预处理单元7、输送泵8、物料调配罐9、高压物料泵10、物料储罐11、调配水泵12、用水箱13、高压水泵14、盐浓缩单元15、后续处理-外排单元16、冷却器17、出水箱18和出水器19;核心设备为反应器6,反应器6内部设置有加热组件6a、脱盐组件6b、取热器6c、反应器壁温控制组件6d。
反应器6的内部设置有分隔组件6e,分隔组件6e将反应器6的内空间分隔为反应区与反应-换热区两大区域,加热组件6a和脱盐组件6b设置在反应区、,取热器6c和反应器壁温控制组件6d设置在反应-换热区;分隔组件6e的底部设置有分离组件6f。
液氧储罐1、液氧变频泵2、液氧汽化器3、氧气缓冲罐4和流量分配器5构成氧化剂模块,通过流量分配器5分为两路,分别接通至反应器6的氧化剂第一注入口N1与氧化剂第二注入口N2。
物料储罐11的出口依次连接破碎预处理单元7、输送泵8及物料调配罐9的第一入口,物料调配罐9的出口连接至高压物料泵10的入口,高压物料泵10的出口与反应器6的物料注入口N3接通。
用水箱13的第一出口与高压水泵14的入口连接,高压水泵14的出口分两路,第一支路依次接通壁面保护阀V6、盐浓缩单元15的外加套及壁温控制组件6d的入口;第二支路经高压水阀V5与壁温控制组件6d的出口连接,经壁温控制组件6d连接取热器6c的入口,取热器6c的出口分两路,第一支路经注水阀V3与物料注入口N3连接,第二支路经取热阀V9接至产物排出管道上产物出口阀V4的下游;反应器6中反应产物通过产物出口阀V4排出后分为两路,第一支路流经回热阀V1进入物料调配罐9内置换热管,产物第二支路经排放阀V2与来自调配罐9内置换热管的第一支路汇合后,反应产物流入冷却器17的第一冷却管,冷却器17第一冷却管出口经出水阀V8接入出水箱18,出水箱18出口与后续处理-外排单元16接通。
脱盐组件6b与盐浓缩单元15组成排盐及盐浓缩模块,脱盐组件6b经排盐阀V7与盐浓缩单元15连接,通过排盐阀V7将反应中脱除的盐送入盐浓缩单元15内;盐浓缩单元15的第一出口与冷却器17的第二冷却管接通,使得盐浓缩单元15内排出的闪蒸蒸汽得以在冷却器17内冷却,继而进入出水器19;出水器19位于出水箱18内部,可有效防止“水锤”现象。
用水箱13的第二出口经高调配水泵12与物料调配罐9的第二入口连接。
固体、液体或者半固体类物料预先贮存于物料储罐11内,超临界水氧化处理系统启动后物料储罐11内贮存的物料进入破碎预处理单元7内完成粉碎、均质处理,接着被输送泵8输送至物料调配罐9内;物料调配罐9内的物料与由配水泵12从用水箱13泵送而至的调配水混合,获得较理想的调配物料;调配后的物料经高压物料泵10加压后,由物料注入口N3进入反应器6。
用水箱13内储存的掺混水经高压水泵14增压后分为两股,第一股经壁面保护阀V6流入盐浓缩单元15的外加套以防止盐浓缩单元15超温,接着由盐浓缩单元15的外夹套变为冷却水流出,进入壁温控制组件6d,保护反应器6壁面不超温;高压水泵14出口的第二股水经高压水阀V5与来自壁温控制组件6d出口的第一股水汇合,然后一同进入取热器6c内。
掺混水在取热器6c内吸热升温,同时降低反应产物温度;取热器6c内升温后流体分两路,一路经注水阀V3流入物料注入口N3与物料掺水,实现物料升温至目标预热温度,另一路经回热阀V1、物料调配罐9、冷却器17和出水阀V8后进入出水箱18,取热器6c的出口处设置有取热水温度计T2,当取热水温度计T2的温度超过设定温度,增大高压水阀V5的开度,增大这一支路冷却水流量,取走更多的热量。
液氧储罐1中储存的液氧依次经液氧变频泵2升压、液氧汽化器3气化后,接入氧气缓冲罐4获得氧气,再经流量分配器5分配为两部分,一部分经氧化剂第一注入口N1进入反应器6,第二部分经氧化剂第二注入口N2进入反应器6。
在加热组件6a的配合下,物料与氧化剂在反应器6内发生超临界水氧化反应;反应过程中生成的无机盐在脱盐组件6b与分离组件6f的作用下,除含盐固体外的超临界流体进入反应器内后续流程,对掺混水预热的同时,实现自身降温,脱盐组件6b经排盐阀V7接入盐浓缩单元15,流入冷却器17的第二冷却管,然后经出水器19进入后续处理-外排单元16。
反应后流体经产物出口阀V4排出后分为两路,产物第一支路流经回热阀V1进入物料调配罐9内置换热管,产物第二支路经排放阀V2与来自调配罐9内置换热管的产物第一支路汇合;根据物料调配罐9与高压物料泵10之间管道上设置的物料温度计T4,调节排放阀V2开度;反应后的产物流入冷却器17的第一冷却管,第一冷却管的出口经出水阀V8接入出水箱18,出水箱18出口与后续处理-外排单元16接通。
反应器6的壁面连接有壁面温度计T1,反应器6的内部设置有反应温度计T3和压力传感器P1,壁面温度计T1用于显示壁面温度,通过相应手段防止壁面超温、损坏壁面。反应温度计T3和压力传感器P1用于监控反应器内部状态,即温度和压力,实时掌握反应进程。
本发明一种基于有机废物的超临界水氧化处理系统的调控方法,包括以下步骤:
排放阀V2与物料温度计T4联锁,若物料温度计T4示数低于或高于所需温度,则排放阀V2开度相应地减小或者增大;
壁面保护阀V6与壁面温度计T1联锁,若壁面温度计T1示数较高,则壁面保护阀V6开度增大,反之,壁面保护阀V6开度增大;
高压水泵14与取热水温度计T2联锁,若取热管路温度计T2示数较大,则高压水泵14流量增大;
反应器6上设有反应温度计T3,反应温度计T3与加热组件6a功率、取热水温度计T2及高压物料泵10连锁,反应温度计T3过高时,首先减小加热组件6a功率直至停止,接着降低取热水温度T2或者增大高压物料泵10流量;
超临界水氧化处理系统运行过程中进行在线脱排盐具体为:
反应器6内部的含盐固体在脱盐组件6b与排盐阀V7的配合下进入盐浓缩单元15内,将获得的浓缩盐从盐浓缩单元15的底部排出,盐浓缩单元15运行过程中产生的闪蒸汽进入冷却器17的第二冷却管进行冷凝处理,然后经位于出水箱18内部的出水器19排入后续处理-外排单元16。
在超临界水氧化处理系统临近停机时进行排盐:
关闭产物出口阀V4、壁面保护阀V6与回热阀V1,停止高压物料泵10,高压水泵14将高压水经高压水阀V5送入取热器6c后持续取热,然后依次流经取热阀V9和排放阀V2后,经冷却器17的第一冷却管和出水阀V8进入出水箱18,然后进入后续处理-外排单元16,使得反应器6内温度、压力不断下降,最终将反应器6底部残留的盐溶液或者过饱和盐水混合物经排盐阀V7,转运至盐浓缩单元15内。
综上所述,本发明一种有机废物超临界水氧化处理系统及其调控方法,提高处理装置对待处理物料种类、盐种类与含量、COD浓度高低的适应性,还可达到调温调压、防止壁面超温的目的。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,包括反应器(6),反应器(6)的输入端分别连接有氧化剂模块和物料储罐(11),反应器(6)的内部设置有脱盐组件(6b)、取热器(6c)和壁温控制组件(6d),脱盐组件(6b)经盐浓缩单元(15)与冷却器(17)的输入端连接;壁温控制组件(6d)分三路,一路经高压水泵(14)与用水箱(13)连接,第二路经壁面保护阀(V6)与盐浓缩单元(15)的外加套连接,第三路与取热器(6c)的入口连接,取热器(6c)的出口和反应器(6)的反应产物输出端经排放阀(V2)与冷却器(17)的输入端连接,冷却器(17)的输出端连接后续处理-外排单元(16)。
2.根据权利要求1所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,氧化剂模块包括液氧储罐(1),液氧储罐(1)依次经液氧变频泵(2)、液氧汽化器(3)、氧气缓冲罐(4)和流量分配器(5)分别与反应器(6)的氧化剂第一注入口(N1)与氧化剂第二注入口(N2)连接。
3.根据权利要求1所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,物料储罐(11)依次经破碎预处理单元(7)、输送泵(8)、物料调配罐(9)和高压物料泵(10)后与反应器(6)的物料注入口(N3)连接,高压物料泵(10)与反应器(6)内部设置的反应温度计(T3)和加热组件(6a),以及取热器(6c)出口处设置的取热水温度计(T2)连锁设置。
4.根据权利要求3所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,用水箱(13)经高调配水泵(12)与物料调配罐(9)连接。
5.根据权利要求1所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,用水箱(13)经高压水泵(14)分两路,一路经壁面保护阀(V6)、盐浓缩单元(15)的外加套与壁温控制组件(6d)的入口连接,另一路经高压水阀V(5)与壁温控制组件(6d)的出口管道汇合后连接至取热器(6c)的入口,壁面保护阀(V6)与反应器(6)壁面设置的壁面温度计(T1)联锁设置,高压水泵(14)与取热器(6c)出口处设置的取热水温度计(T2)联锁设置。
6.根据权利要求5所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,反应器(6)的内部设置有分隔组件(6e),分隔组件(6e)将反应器(6)的内部分为反应区与反应-换热区两大区域,分隔组件(6e)的底部设置有分离组件(6f),分隔组件(6e)的顶部设置有加热组件(6a),分隔组件(6e)内侧设置有反应温度计(T3)和压力传感器(P1),反应温度计(T3)与加热组件(6a)和取热水温度计(T2)联锁设置。
7.根据权利要求1所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,取热器(6c)的出口分两路,第一路经注水阀(V3)与反应器(6)的物料注入口(N3)连接,另一路经取热阀(V9)分三路,一路经产物出口阀(V4)与反应器(6)的反应产物输出端连接,第二路经排放阀(V2)与冷却器(17)的第一冷却管连接,第三路经回热阀(V1)和物料调配罐(9)内置换热管与冷却器(17)的第一冷却管连接,物料调配罐(9)的出口处设置有物料温度计(T4),物料温度计(T4)与排放阀(V2)联锁设置。
8.根据权利要求1所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,脱盐组件(6b)依次经排盐阀(V7)和盐浓缩单元(15)与冷却器(17)的第二冷却管连接。
9.根据权利要求1所述的基于有机废物的超临界水氧化处理系统,其特征在于,冷却器(17)内部设置有第一冷却管和第二冷却管,第一冷却管经出水阀(V8)与出水箱(18)的入口连接,出水箱(18)的出口与后续处理-外排单元(16)连接,出水箱(18)内设置有出水器(19),出水器(19)与第二冷却管连接。
10.根据权利要求1所述基于有机废物的超临界水氧化处理系统的调控方法,其特征在于,包括在线脱排盐和临近停机排盐:
在线脱排盐具体为:
反应器内部的含盐固体经脱盐组件进入盐浓缩单元内,将获得的浓缩盐从盐浓缩单元的底部排出,盐浓缩单元运行过程中产生的闪蒸汽进入冷却器的第二冷却管进行冷凝处理,然后排入后续处理-外排单元;
临近停机排盐具体为:
将高压水送入取热器进行持续取热,然后经冷却器的第一冷却管和出水箱进入后续处理-外排单元,将反应器底部残留的盐溶液或者过饱和盐水混合物送至盐浓缩单元内;
当物料储罐的物料温度低于或高于设定温度时,通过调节排放阀的开度调节物料温度;
当反应器的壁面温度低于或高于设定温度时,通过调节壁面保护阀调节壁面温度;
当取热器的出口温度超过设定值时,增大高压水泵的流量;
当反应器的温度超过设定值时,首先减小反应器内部加热组件的功率,然后降低取热器的出口温度或增大物料储罐的流量。
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