CN207619087U - 一种超临界水氧化系统的降压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超临界水氧化系统的降压设备，属于压力调控领域，包括与超临界水氧化反应器出口相连的筒体，筒体自上而下间隔设置若干限流孔板，限流孔板中部开设用于与顶针配合的过孔，顶针自上而下依次贯穿限流孔板，顶针的上端贯穿筒体顶部，顶针的下端为尖锥状，筒体底部设置与顶针的下端相匹配的凹槽，凹槽的底部设有与超临界水氧化反应器出口连通的液相入口，顶针的下端与凹槽内壁设有用于物流流通的间隙；筒体顶部分别设有气相出口和液相出口。本实用新型提供的一种超临界水氧化系统的降压设备，通顶针尖部对进入筒体的高压混合液体进行分流，再经过多道限流孔板的降压，高压混合液体压力降低，并在筒体内实现气液分离。

Description

一种超临界水氧化系统的降压设备

技术领域

本实用新型属于压力调控技术领域，更具体地说，是涉及一种超临界水氧化系统的降压设备。

背景技术

超临界水氧化技术是在温度、压力高于水的临界温度(374.3℃)和临界压力(22.1MPa)条件下，以超临界水作为介质来氧化分解有机物。在超临界水氧化过程中，由于超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂，因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不会因相间转移而受限制，同时较高的反应温度也使反应速率加快，在很短的反应停留时间内，有机物的去除率可以达到99.99％以上。在氧化过程中，有机污染物中的C,H元素最后转化成二氧化碳和水，N,S,P和卤素等杂原子氧化生成气体、含氧酸或盐；超临界水中的盐类以浓缩盐水溶液的形式存在或形成固体颗粒而析出，超临界流体中的水经过冷却后成为清洁水。因此，超临界水氧化技术是在不产生有害副产物的情况下彻底有效降解有机污染物的一种新方法。

一般地，超临界水氧化反应会产生高温高压的反应产物，该反应产物一般通过换热系统进行降温。经过换热系统冷却后的反应产物的压力仍然很高，反应产物较高的压力会对后续的处理系统造成较大的压力负荷，所以需要对反应产物进行降压。目前反应产物的降压方式通常是在热交换系统处的管道上设置角阀，或者在管道末端安装降压毛细管，角阀造价高昂，阀芯易磨损，无法长时间稳定工作，降压毛细管降压效果不明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超临界水氧化系统的降压设备，以解决现有技术中存在的超临界水氧化反应后降压过程存在的降压效果不明显、降压成本高昂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种超临界水氧化系统的降压设备，包括用于与超临界水氧化反应器出口相连的筒体，所述筒体自上而下间隔设置若干限流孔板，所述限流孔板中部开设用于与顶针配合的过孔，所述顶针自上而下依次贯穿所述限流孔板，所述顶针的上端贯穿所述筒体顶部，所述顶针的下端为尖锥状，所述筒体底部设置与所述顶针的下端相匹配的凹槽，所述凹槽的底部设有用于与超临界水氧化反应器出口连通的液相入口，所述顶针的下端与所述凹槽内壁设有用于物流流通的间隙；所述筒体顶部分别设有气相出口和液相出口。

进一步地，所述筒体的底部设有阶梯状进料管，所述凹槽设置在所述进料管的小直径端顶部，所述液相入口设置在所述进料管的大直径端底部，所述液相入口与所述凹槽连通。

进一步地，所述筒体顶部与所述顶针螺纹连接。

进一步地，所述气相出口设置在所述筒体顶壁。

进一步地，所述液相出口设置在所述筒体的顶部侧壁。

进一步地，所述液相出口设置在顶部限流孔板上方。

进一步地，所述液相出口朝向斜下方。

进一步地，所述进料管下端设有用于与超临界水氧化反应器出口相连的管道连接件。

进一步地，所述顶针顶部设置握杆。

本实用新型提供的一种超临界水氧化系统的降压设备的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种超临界水氧化系统的降压设备，通过液相入口的顶针尖部对进入筒体的高压混合液体进行分流，使高压混合液体沿顶针尖部分散进入筒体，再经过多道限流孔板的降压，高压混合液体压力降低，并在筒体内实现气液分离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种超临界水氧化系统的降压设备的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

其中，图中各附图标记：

1-筒体；2-限流孔板；3-顶针；4-液相入口；5-液相出口；6-气相出口；7-管道连接件；8-凹槽；9-握杆。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的一种超临界水氧化系统的降压设备进行说明。包括用于与超临界水氧化反应器出口相连的筒体1，筒体1为圆柱型，筒体1内自上而下间隔设置五层限流孔板2，限流孔板2选用与筒体1内径相同的圆形件，限流孔板2与筒体1侧壁焊接，焊接方法为连续焊，将限流孔板2与内筒1侧壁的连接缝通过焊缝密封，限流孔板2的层数不限于五层，层数以到达筒体1顶层的压力降低到限定值为准，在限流孔板2中心位置开设圆孔，一根圆柱状顶针3从筒体1顶部穿入，穿过各层限流孔板2到达筒体1底部，顶针3的下端部磨削成圆锥型，在筒体1底部设置与圆锥型相匹配的倒锥形凹槽8，顶针3不完全顶住凹槽8，两者相隔一定的间距，使高压混合液体能够从间距内流入筒体1。高压混合液体流入筒体1后，在多层限流孔板2的降压作用下，气体到达筒体1顶部后符合规定的压力值，并气液分离，分离出的气相和液相各自排出筒体1。顶针3端部的圆锥型尖头被高压混合液体磨损后，向下移动顶针3，使顶针3与凹槽8的间距保持稳定，使降压装置保持稳定的降压值。

本实用新型提供的一种超临界水氧化系统的降压设备，与现有技术相比，通过液相入口的顶针尖部对进入筒体的高压混合液体进行分流，使高压混合液体沿顶针尖部分散进入筒体，再经过多道限流孔板的降压，高压混合液体压力降低，并在筒体内实现气液分离。

作为优选，在筒体1底部安装一个阶梯状的进料管，进料管上部是与顶针3配合的凹槽8，中部是小直径通道，下部是大直径通道，大直径通道与液相入口相连。

作为优选，顶针3穿过筒体1顶部并与筒体1顶部接触，在顶针3下端尖头磨损后，向下移动顶针3，保持顶针3与凹槽8的间距不变，具体实现方式是在筒体1顶部的贯穿孔设置内螺纹，顶针3上部与筒体1接触位置前后设置一段外螺纹，通过螺纹旋进实现顶针3的上下调节。

作为优选，进入筒体1内部的高压混合液体在筒体1内降低压力后，实现气液分离，分离出的液体通过开设在筒体1侧壁的液相出口5排出筒体1，进入液体收集器进行后续处理，气体通过位于筒体1顶部的气相出口6排出筒体1，进入气体收集器进行后续处理。

作为优选，液相出口6的具体开设位置是最上层限流孔板2上方，并紧靠限流孔板2开设，分离出的液相沿最上层限流板流至液相出口6，并排除筒体1。

作为优选，液相出口6外部设置一段引流管，引流管的朝向斜向下，对分离出的液体起到引流的作用。

作为优选，在筒体1底部的液相入口4处安装法兰盘，作为筒体1与超临界水氧化反应器出口管道的管道连接件7，通过法兰盘密封，很好的保证了连接的密闭性。

作为优选，在顶针3顶部加转一段横向杆，作为顶针3的握杆9，横向杆与顶针3垂直，横向杆的中部与顶针3顶部焊接在一起，当顶针3下端部的尖头因磨损而需要将顶针3向下移动时，手握横向杆旋转顶针；握杆9的形式不限于横向杆，也可以在顶针3顶部加装调节轮，通过调节轮的调节，实现顶针3的轴向移动。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的一种超临界水氧化系统的降压设备的一种具体实施方式，经超临界水氧化反应后的高压混合液体从竖直设置的筒体1底部的液相入口4进入筒体1，在进入筒体1时，先经过由一道分流结构进行分流，作为第一道降压工序，分流结构由贯穿筒体1的顶针3和筒体1底部的凹槽8组成，顶针3从筒体1顶部穿入，依次穿过每层限流孔板2，顶针与筒体1接触处加攻一段外螺纹，筒体1顶部的贯穿孔加攻相匹配的内螺纹，顶针3加攻外螺纹的部分与筒体1接触后，通过旋转顶针3使顶针向下运动，而因为顶针3是细杆状，不便对顶针3进行旋转操作，在顶针3顶部焊接一段横杆或者焊接一个调节轮作为握杆9，通过旋转握杆9对顶针3进行旋转，顶杆3下端磨削成圆锥型，凹槽8为相对应的倒锥型，当顶杆3下移到下端的圆锥型与倒锥型凹槽8相配合，并且两者之间相隔一定间距时，顶针3停止。高压混合液体进入筒体1后，在筒体1内向上流动，高压混合液体流经最下层的限流孔板2后，压力有一定程度的下降，高压混合液体依次经过第二层限流孔板2、第三层限流孔板2……，到达最后一层限流孔板2上方后，高压混合液体的压力不高于预先设置的压力值，预先设置的压力值是根据降压装置需要对高压混合液体进行降压的降压值设定，以高压混合液体经过最上层的限流孔板2后到达气液分离临界压力值为准，根据预先设定的值对筒体1的直径和限流孔板2的层数进行选择。经过最上层限流孔板2后，高压混合液体进行气液分离，分离出的液体经过设置在筒体1侧壁且紧邻最上层限流孔板2的液相出口5排出筒体1，为了使液体顺利排出筒体1，将液相出口5设置成朝向斜下方的引流管，斜置的引流管对液体起导流作用。在筒体1内发生的气液分离不彻底，分离出的气体和高压混合液体的混合物从位于筒体1顶部的气相出口6排出筒体，气相出口6连接气液分离器，混合物在气液分离器内进进一步分离。顶杆3下端部的圆锥型在高压混合液体的冲击下不断磨损，此时需要向下微调顶针3，保证顶针3下端圆锥型与凹槽8之间的间距保持稳定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：包括用于与超临界水氧化反应器出口相连的筒体，所述筒体自上而下间隔设置若干限流孔板，所述限流孔板中部开设用于与顶针配合的过孔，所述顶针自上而下依次贯穿所述限流孔板，所述顶针的上端贯穿所述筒体顶部，所述顶针的下端为尖锥状，所述筒体底部设置与所述顶针的下端相匹配的凹槽，所述凹槽的底部设有用于与超临界水氧化反应器出口连通的液相入口，所述顶针的下端与所述凹槽内壁设有用于物流流通的间隙；所述筒体顶部分别设有气相出口和液相出口。

2.如权利要求1所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述筒体的底部设有阶梯状进料管，所述凹槽设置在所述进料管的小直径端顶部，所述液相入口设置在所述进料管的大直径端底部，所述液相入口与所述凹槽连通。

3.如权利要求1所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述筒体顶部与所述顶针螺纹连接。

4.如权利要求1所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述气相出口设置在所述筒体顶壁。

5.如权利要求1所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述液相出口设置在所述筒体的顶部侧壁。

6.如权利要求5所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述液相出口设置在顶部限流孔板上方。

7.如权利要求6所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述液相出口朝向斜下方。

8.如权利要求2所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述进料管下端设有用于与超临界水氧化反应器出口相连的管道连接件。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种超临界水氧化系统的降压设备，其特征在于：所述顶针顶部设置握杆。