CN211471051U - 含盐有机废液处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及含盐废水处理系统技术领域，具体公开一种含盐有机废液处理系统。所述处理系统包括热交换器、超临界分盐器、超临界反应器、高压气液分离罐。热交换器，用于含盐有机废液和反应产物进行热交换；超临界分盐器，通过第一管路与所述热交换器连通；超临界反应器，一端与所述超临界分盐器连通，另一端通过第二管路与所述热交换器连通；高压气液分离罐，与所述热交换器连通。本实用新型将超临界分盐与超临界氧化反应分成两步进行，在超临界氧化反应前在较温和的条件下将含盐废水中的杂原子如氯、硫、磷等分离出来，降低了氧化环境下杂原子对超临界反应器的腐蚀性，提高了超临界反应器的使用寿命，降低了无机盐堵塞设备的风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及含盐废水处理系统技术领域，尤其涉及一种含盐有机废液处理系统。
背景技术
超临界水氧化技术是一种新型的有机废物处理技术，主要应用于高毒性、高浓度、难生化降解的有机废液的高效无害化处理。该技术是在超过水临界点的高温高压条件下，通入氧化剂与有机物发生剧烈的氧化反应，将有机物在极短的时间内被完全氧化分解，最终分解为CO2、H2O、N2等对环境无害的物质。
有机废液中通常还含有以离子形式存在的杂原子，如氯、硫、磷等，这些杂原子在超临界过氧环境下会加速超临界反应器的腐蚀。同时在超临界条件下，水的密度、粘度、电导率和介电常数等基本性能均与普通水有很大差异，表现出类似于非极性有机化合物的性质，有机废液中的盐的溶解度大幅度降低。所以，在超临界条件下盐的溶解度大幅度降低，氯、硫、磷等杂原子在加速反应器腐蚀的同时，还会以无机盐的形式大量析出，沉积的盐会引起反应器堵塞，这不仅影响反应器的正常运行，还存在潜在的危险。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种含盐有机废液处理系统，以解决现有有机废液中氯、硫、磷等杂原子对超临界反应器的腐蚀和无机盐析出堵塞反应器的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种含盐有机废液处理系统，包括热交换器、超临界分盐器、超临界反应器和高压气液分离罐。
热交换器，用于含盐有机废液和反应产物进行热交换，使所述含盐有机废液预热；超临界分盐器，通过第一管路与所述热交换器连通，用于将经所述热交换器预热的所述含盐有机废液中的无机盐析出，并将无机盐与有机液分离；超临界反应器，一端与所述超临界分盐器连通，另一端通过第二管路与所述热交换器连通，用于处理输入的所述有机液，并将产生的所述反应产物输出至所述热交换器；高压气液分离罐，与所述热交换器连通，用于将经过热交换后的所述反应产物中的水气分离并排出。
进一步地，还包括原料泵，与所述热交换器连通，用于对含盐有机废液进行加压，并将所述含盐有机废液输送至所述热交换器。
进一步地，所述超临界分盐器包括超临界区和亚临界区，所述超临界区用于将含盐有机废液中的无机盐析出并沉降至所述亚临界区中，所述亚临界区用于将析出的无机盐溶解成盐水并排出。
所述超临界区可将90％以上的无机盐沉降至亚临界区，在亚临界区将90％以上的无机盐溶液成盐水并排出。
进一步地，还包括用于对亚临界区进行加水的第一水泵、与所述亚临界区底部连通的第一降温降压系统和用于输出混盐和冷凝水的蒸发结晶装置；且所述第一水泵与所述亚临界区连通，所述蒸发结晶装置分别与所述第一降温降压系统和所述第一水泵连通。
进一步地，还包括用于对所述超临界区进行加热的加热装置，且所述加热装置设有温度计和控制箱。
进一步地，还包括设于所述超临界反应器顶部的喷嘴，所述喷嘴与所述超临界分盐器顶部的氧化剂管路连通，用于将所述有机液与氧化剂混合。
进一步地，还包括与所述氧化剂管路连通的安保气管路，且所述氧化剂管路与所述安保气管路上分别设有第一开关阀和第二开关阀。
进一步地，所述超临界反应器外部设有用于维持其温度恒定的夹套，且所述夹套与汽包连通。
进一步地，还包括与所述超临界反应器底部连通的第二水泵，用于对所述超临界反应器进行加水和降温，使得所述超临界反应器的底部处于亚临界状态。
由于有机液中还含有10％左右的无机盐，因此在超临界反应器底部形成亚临界状态，使得剩余的少量的无机盐溶解于水中，并随着反应产物排出。
进一步地，还包括与所述高压气液分离罐底部连通的第二降温降压装置，用于将所述反应出水降温降压后排放。
采用热交换器对含盐有机废液进行预热，预热后进入超临界分盐器，在超临界分盐器内含盐有机废液中的无机盐析出，并将无机盐与有机液分离，然后采用超临界反应器对有机液进行氧化处理，分解得到CO2、H2O、N2等对环境无害的反应产物，利用反应产物与含盐有机废液在热交换器内进行热交换，将温度降低后的反应产物经过高压气液分离罐进行气液分离，将水气经处理后排放。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本实用新型采用热交换器对反应产物和含盐有机废液进行热交换，降低反应产物的温度，避免其在节流降压时汽化，减少对节流元件的气蚀，增长使用寿命，同时对含盐有机废液进行预热，减少其在超临界分盐器中的热量需求，降低经济成本；
(2)本实用新型将超临界分盐与超临界氧化反应分成两步进行，在超临界氧化反应前在较温和的条件下将含盐废水中的杂原子如氯、硫、磷等分离出来，降低了氧化环境下杂原子对超临界反应器的腐蚀性，提高了超临界反应器的使用寿命，降低了无机盐堵塞设备的风险。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的含盐有机废液处理系统的结构示意图；
其中，1、第一水泵；2、超临界分盐器；3、加热装置；4、第一温度计；5、控制箱；6、第一开关阀；7、第二开关阀；8、超临界反应器；9、第二水泵；10、第一降温降压系统；11、蒸发结晶装置；12、汽包；13、原料泵；14、热交换器；15、高压气液分离罐；16、第二降温降压系统；17、喷嘴；18、氧化剂管路；19、安保气管路；20、夹套；21、第一管路；22、第二管路；a、含盐有机废液；b、水；c、混盐；d、脱盐水；h、蒸汽；f、超临界尾气；g、反应出水。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如附图1所示，本实施例提供一种含盐有机废液处理系统，包括热交换器14、超临界分盐器2、超临界反应器8和高压气液分离罐15。
热交换器14用于含盐有机废液和反应产物进行热交换，使所述含盐有机废液预热；超临界分盐器2通过第一管路21与所述热交换器14连通，用于将经所述热交换器预热的所述含盐有机废液中的无机盐析出，并将无机盐与有机液分离；超临界反应器8一端与所述超临界分盐器2连通，另一端通过第二管路22与所述热交换器14连通，用于处理输入的所述有机液，并将产生的所述反应产物输出至所述热交换器14；高压气液分离罐15与所述热交换器14连通，用于将经过热交换后的所述反应产物中的水气分离并排出。采用热交换器14对反应产物和含盐有机废液进行热交换，降低反应产物的温度，避免其在节流降压时汽化，减少对节流元件的气蚀，增长使用寿命，同时对含盐有机废液进行预热，减少其在超临界分盐器2中的热量需求，降低经济成本。将超临界分盐与超临界氧化反应分成两步进行，在超临界氧化反应前在较温和的条件下将含盐废水中的杂原子如氯、硫、磷等分离出来，降低了氧化环境下杂原子对超临界反应器8的腐蚀性，提高了超临界反应器的使用寿命，降低了无机盐堵塞设备的风险
作为本实用新型提供的含盐有机废液处理系统的一种具体实施方式，所述含盐有机废液处理系统还包括原料泵13，与所述热交换器14连通，用于将含盐有机废液加压至22MPa以上，并输送至热交换器14中。
作为本实用新型提供的含盐有机废液处理系统的一种具体实施方式，所述超临界分盐器2包括超临界区和亚临界区，所述超临界区用于将含盐有机废液中的无机盐析出并沉降至所述亚临界区中，所述亚临界区用于将析出的无机盐溶解成盐水并排出；还包括用于对亚临界区进行加水和降温并与所述亚临界区连通的第一水泵1，与所述亚临界区底部连通的第一降温降压系统10，与所述第一降温降压系统10连通的用于输出混盐和冷凝水的蒸发结晶装置11，且所述蒸发结晶装置11与所述第一水泵1连通；还包括用于对所述超临界区进行加热的加热装置3，且所述加热装置3设有温度计4和控制箱5。
上述加热装置可选用护套式电加热器或电阻丝加热器。
预热后的含盐有机废液进入超临界分盐器2内，加热装置3将超临界分盐器2内的超临界区加热至400-600℃，废液中的无机盐在超临界状态下溶解度极低，从含盐有机废液中析出，靠自身重力沉降至亚临界区中。通过第一水泵1向超临界分盐器2的亚临界区中直混加水将亚临界区的温度控制在373℃以下，析出的无机盐在亚临界区域内会被迅速溶解掉形成盐水，避免大量无机盐析出堵塞超临界分盐器2。超临界分盐器2的亚临界区底部的盐水通过第一降温降压系统10后进入蒸发结晶装置11进行蒸发结晶将盐水中的混盐分出作为固废转移至有资质的单位处理，冷凝水作为第一水泵1的回用水。
作为本实用新型提供的含盐有机废液处理系统的一种具体实施方式，所述处理系统还包括设于所述超临界反应器8顶部的喷嘴17，所述喷嘴17与所述超临界分盐器2顶部、氧化剂管路18连通，用于将所述有机液与氧化剂混合。
含盐有机废液中的有机液在超临界分盐器2的上半部超临界区内与超临界水完全互溶，脱盐后的有机液从超临界分盐器2顶部排出后，借助压差通过管道输送至超临界反应器8顶部喷嘴17，并与氧化剂在喷嘴17处混合，然后在超临界反应器8内进行氧化反应，使得有机物在极短的时间内被完全氧化分解，最终分解为CO2、H2O、N2等对环境无害的反应产物。
作为本实用新型提供的含盐有机废液处理系统的一种具体实施方式，所述处理系统还包括与所述氧化剂管路18连通的安保气管路19，且所述氧化剂管路18与所述安保气管路19上分别设有第一开关阀6和第二开关阀7。
当超临界反应器8内的反应过于激烈难以控制时，关闭氧化剂管路18的第一开关阀6，同时打开安保气管路19上的第二开关阀7，用于阻止超临界反应器8内的反应，确保系统安全可控。为确保安保气可顺利进入超临界反应器8内，要随时保证安保气管路19压力要高于超临界反应器8内压力1MPa以上，且安保气管路19上设有止回阀防止氧化剂反串进入安保气管路19内。安保气包括但不限于氮气、二氧化碳、七氟丙烷等惰性气体。
作为本实用新型提供的含盐有机废液处理系统的一种具体实施方式，所述超临界反应器8外部设有用于维持其温度恒定的夹套20，且所述夹套20与汽包12连通。
夹套20内通脱盐水用于带走超临界反应器8反应过程中释放的热量，维持超临界反应器8内温度恒定，并利用反应放热副产蒸汽，蒸汽通过汽包20排出。
作为本实用新型提供的含盐有机废液处理系统的一种具体实施方式，所述处理系统还包括与所述超临界反应器8底部连通的第二水泵9，用于对所述超临界反应器8进行加水和降温，使得所述超临界反应器8的底部处于亚临界状态。
通过第二水泵9向超临界反应器8底部通入激冷水将超临界反应器8底部温度控制在373℃以下，使超临界反应器8底部处于亚临界状态防止有机液中夹带的无机盐或反应过程中产生的无机盐堵塞超临界反应器8。
作为本实用新型提供的含盐有机废液处理系统的一种具体实施方式，所述处理系统还包括与所述高压气液分离罐15底部连通的第二降温降压装置16，用于将所述反应出水降温降压后排放。
将在超临界氧化过程中产生的不凝气进行分离，高压气液分离罐15顶部不凝气经处理后排放，底部液相经第二降温降压装置16降温降压后排放。
上述第二降温降压装置16可选用减压阀与文丘里氏管组合进行降压降温。
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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含盐有机废液处理系统，其特征在于，包括：
热交换器，用于含盐有机废液和反应产物进行热交换，使所述含盐有机废液预热；
超临界分盐器，通过第一管路与所述热交换器连通，用于将经所述热交换器预热的所述含盐有机废液中的无机盐析出，并将无机盐与有机液分离；
超临界反应器，一端与所述超临界分盐器连通，另一端通过第二管路与所述热交换器连通，用于处理输入的所述有机液，并将产生的所述反应产物输出至所述热交换器；和
高压气液分离罐，与所述热交换器连通，用于将经过热交换后的所述反应产物中的水气分离并排出。
2.如权利要求1所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：还包括原料泵，与所述热交换器连通，用于对所述含盐有机废液进行加压，并将所述含盐有机废液输送至所述热交换器。
3.如权利要求1所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：所述超临界分盐器包括超临界区和亚临界区，所述超临界区用于将含盐有机废液中的无机盐析出并沉降至所述亚临界区中，所述亚临界区用于将析出的无机盐溶解成盐水并排出。
4.如权利要求3所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：还包括用于对亚临界区进行加水的第一水泵、与所述亚临界区底部连通的第一降温降压系统和用于输出混盐和冷凝水的蒸发结晶装置；所述第一水泵与所述亚临界区连通，所述蒸发结晶装置分别与所述第一降温降压系统和所述第一水泵连通。
5.如权利要求3所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：还包括用于对所述超临界区进行加热的加热装置，且所述加热装置设有温度计和控制箱。
6.如权利要求1所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：还包括设于所述超临界反应器顶部的喷嘴，所述喷嘴与所述超临界分盐器顶部的氧化剂管路连通，用于将所述有机液与氧化剂混合。
7.如权利要求6所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：还包括与所述氧化剂管路连通的安保气管路，且所述氧化剂管路与所述安保气管路上分别设有第一开关阀和第二开关阀。
8.如权利要求1所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：所述超临界反应器外部设有用于维持其温度恒定的夹套，且所述夹套与汽包连通。
9.如权利要求1所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：还包括与所述超临界反应器底部连通的第二水泵，用于对所述超临界反应器进行加水，使得所述超临界反应器的底部处于亚临界状态。
10.如权利要求1所述的含盐有机废液处理系统，其特征在于：还包括与所述高压气液分离罐底部连通的第二降温降压装置，用于将所述反应出水降温降压后排放。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112624220A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-09 | 湖南汉华京电清洁能源科技有限公司 | 超临界分离装置 |
| CN117142623A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-12-01 | 北京新风航天装备有限公司 | 一种高浓度有机放射性废液的超临界水氧化处理系统及方法 |
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- 2019-12-18 CN CN201922286458.9U patent/CN211471051U/zh active Active
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| CN117142623A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-12-01 | 北京新风航天装备有限公司 | 一种高浓度有机放射性废液的超临界水氧化处理系统及方法 |
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