NO167234B

NO167234B - LIQUID TREATMENT FOR CONTINUOUS TREATMENT OF DISHWASHES AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING AN INSULATED ROUTE SET FOR USE IN THE LIQUID TREATMENT.

Info

Publication number: NO167234B
Application number: NO864253A
Authority: NO
Inventors: Gerald C Rappe
Original assignee: Vertech Treatment Systems Inc
Priority date: 1986-10-23
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1991-07-08
Also published as: NO167234C; NO864253D0; NO864253L

Description

Oppfinnelsen angår et væskebehandlingsapparat i henhold til innledningen av krav 1 samt en fremgangsmåte til fremstilling av et isolert rørsett for bruk i væskebehandlingsapparatet, i henhold til innledningen av krav 5. The invention relates to a liquid treatment apparatus according to the preamble of claim 1 as well as a method for producing an insulated pipe set for use in the liquid treatment apparatus, according to the preamble of claim 5.

Våtoksidasjonssystemer over bakken er i en rekke år blitt benyttet med begrenset hell til behandling av kloakkslam fra en kloakkrenseprosess. Våtoksidasjonssystemer over bakken bruker høyt overflatetrykk og varme for å sette igang våtoksida-sjonsreaksjonen, men apparatet er ikke energieffektivt, og systemet er utsatt for svikt og gir bare delvis oksidasjon av slammet. Det skal i denne forbindelse henvises til f.eks. US-PS 2 665 249 og US-PS 2 932 613. Våtoksidasjonsprosesser over bakken har derfor ikke erstattet de tradisjonelle metoder til å behandle kloakkslam. Disse omfatter utfelling, awanning, tørking, forbrenning og lignende. Wet oxidation systems above ground have for a number of years been used with limited success to treat sewage sludge from a sewage treatment process. Above-ground wet oxidation systems use high surface pressure and heat to initiate the wet oxidation reaction, but the apparatus is not energy efficient, and the system is prone to failure and only partially oxidizes the sludge. In this connection, reference should be made to e.g. US-PS 2,665,249 and US-PS 2,932,613. Wet oxidation processes above ground have therefore not replaced the traditional methods of treating sewage sludge. These include precipitation, dewatering, drying, incineration and the like.

Forskjellige vertikale eller underjordiske væskebehandlingssy-stemer har vært foreslått tidligere, men benyttes bare for meget begrensede anvendelser. Et underjordisk væskebehandlings-system benytter vertikale rør som generelt strekker seg nedover i bakken fra en kontrollstasjon. Den væske som skal behandles, pumpes inn i de vertikale reaktorrør, og væskesøylen frembringer et trykk som assisterer den ønskede væskeprosess eller -reaksjon. I de til nå benyttede prosesser behøver reaksjonen ekstra varme som kan tilføres ved elektriske motstandsviklinger eller oppvarmet væske som sirkulerer i en varmeveksler. Luft eller andre gasser kan tilsettes den væske som behandles, for å assistere ved reaksjonen. Various vertical or underground liquid treatment systems have been proposed in the past, but are only used for very limited applications. An underground liquid treatment system uses vertical pipes that generally extend down into the ground from a control station. The liquid to be treated is pumped into the vertical reactor tubes, and the liquid column produces a pressure that assists the desired liquid process or reaction. In the processes used until now, the reaction requires additional heat which can be supplied by electrical resistance windings or heated liquid circulating in a heat exchanger. Air or other gases may be added to the liquid being treated to assist in the reaction.

Selv om der i en rekke kjente patentskrifter foreslås et vertikalbrønn-reaksjonssystem for våtoksidasjon til behandling av kloakkslam eller andre spillvæskestrømmer, har de prosesser og apparater som er beskrevet i disse patentskrifter,, ikke vært vellykket, se f.eks. US-PS 3 449 247. Som innsett i disse kjente patentskrifter, er det trykk som frembringes av væske-søylen, avhengig av reaktorens lengde. Det er således teoretisk mulig å oksidere kloakkslam fullstendig ved en dybde på omtrent Although a number of known patents propose a vertical well reaction system for wet oxidation for the treatment of sewage sludge or other waste liquid streams, the processes and apparatus described in these patents have not been successful, see e.g. US-PS 3,449,247. As stated in these known patents, the pressure produced by the liquid column depends on the length of the reactor. It is thus theoretically possible to completely oxidize sewage sludge at a depth of approx

1,6 km forutsatt at konsentrasjonen av det oksiderbare materiale i kloakkslammet balanseres mot det oksygen som er tilgjengelig i den luft som injiseres i systemet. Man kjenner imidlertid ikke til at noen andre med hell har bygget et underjordisk våtoksidasjonssystem for kloakkslam. 1.6 km provided that the concentration of the oxidizable material in the sewage sludge is balanced against the oxygen available in the air injected into the system. However, no one else is known to have successfully built an underground wet oxidation system for sewage sludge.

US-PS 4 272 383 viser prinsippene for det første vellykkede US-PS 4,272,383 shows the principles of the first successful

underjordiske våtoksidasjonsreaksjonssystem for kloakkslam som nå er i drift på eksperimentell basis i Longmont, Colorado. Det utstyr som er beskrevet i dette patentskrift, omfatter en serie av stort sett konsentriske rør som er satt teleskopisk inn i hverandre, og hvor fortynnet kloakkslam fortrinnsvis mottas i innerrøret og strømmer nedover til en reaksjonssone ved bunnen av røret og resirkuleres oppover etter reaksjonen gjennom et annet rør som omgir innerrøret. Trykkluft, fortrinnsvis i form av gassbobler av taylor-typen, injiseres i det nedadstrømmende slam. Ifølge det nevnte patentskrift styres reaksjonstemperaturen av en varmevekselmantel som omgir de indre konsentriske rør, idet oppvarmet olje eller annen varmevekslervæske pumpes inn i mantelen for å styre temperaturen i reaksjonssonen. underground wet oxidation reaction system for sewage sludge now operating on an experimental basis in Longmont, Colorado. The equipment described in this patent document comprises a series of largely concentric pipes that are telescopically inserted into each other, and where diluted sewage sludge is preferably received in the inner pipe and flows down to a reaction zone at the bottom of the pipe and is recycled upwards after the reaction through a other pipe surrounding the inner pipe. Compressed air, preferably in the form of Taylor-type gas bubbles, is injected into the downward flowing sludge. According to the aforementioned patent, the reaction temperature is controlled by a heat exchange jacket which surrounds the inner concentric tubes, with heated oil or other heat exchange fluid being pumped into the jacket to control the temperature in the reaction zone.

Væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen benytter The liquid treatment apparatus according to the invention uses

fortrinnsvis en sentralt plassert varmeveksler, idet væsken som skal behandles, befinner seg inne i resirkulasjonsrør som omgir varmeveksleren, noe som resulterer i bedre styring av temperaturen i reaksjonssonen og mer effektiv oppvarming av den væske som skal behandles,. Fallrøret i midten av varmeveksleren er fortrinnsvis et isolert rørsett som omfatter to konsentriske rør som er satt teleskopisk inn i hverandre med innbyrdes avstand, idet rommet mellom rørene er forseglet og fortrinnsvis fylt med en inertgass. Som det vil forstås omfatter rørene og det isolerte rørsett som benyttes i væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen, en rekke rør som er koblet sammen til en vertikal streng' for å gi plass til lengden av hele væskebehandlingsapparatet. Isolerte rørsett er i en rekke år blitt benyttet i oljeindustrien og andre bransjer for å overføre oppvarmede væsker og gasser. Som beskrevet nedenfor, krever imidlertid væskebehandlingsutstyret i henhold til oppfinnelsen preferably a centrally located heat exchanger, as the liquid to be treated is inside recirculation pipes that surround the heat exchanger, which results in better control of the temperature in the reaction zone and more efficient heating of the liquid to be treated. The drop pipe in the middle of the heat exchanger is preferably an insulated pipe set comprising two concentric pipes which are inserted telescopically into each other at a distance from each other, the space between the pipes being sealed and preferably filled with an inert gas. As will be understood, the pipes and insulated pipe set used in the liquid treatment apparatus according to the invention comprise a series of pipes connected together in a vertical string to provide space for the length of the entire liquid treatment apparatus. Insulated pipe sets have for a number of years been used in the oil industry and other industries to transfer heated liquids and gases. As described below, however, the liquid treatment equipment according to the invention requires

tilførsel av mest mulig varme i reaksjonssonen ved bunnen av rørene. Den oppvarmede olje eller annen varmevekslervæske mottas på toppen av apparatet eller ved bakkenivå. Derfor må radiale varmetap gjennom det isolerte rørsett til den resirku-lerte varmevekslervæske minimeres. Det er nå påvist at et betydelig varmetap skyldes gjennomtrengning av atomært hydrogen inn i rommet mellom rørene i det isolerte rørsett. Hydrogenatomene rekombinerer slik at der dannes gassformet hydrogen. Der er derfor behov for å utvikle et forbedret isolert rørsett som hindrer hydrogengjennomtrengning for å bedre rørsettets isolasjonsegenskaper, noe som resulterer i en forbedret varmeveksler og et forbedret væskebehandlingsapparat av den beskrevne art. supply of as much heat as possible in the reaction zone at the bottom of the pipes. The heated oil or other heat exchanger fluid is received at the top of the appliance or at ground level. Therefore, radial heat losses through the insulated pipe set to the recirculated heat exchanger liquid must be minimized. It has now been proven that a significant heat loss is due to the penetration of atomic hydrogen into the space between the pipes in the insulated pipe set. The hydrogen atoms recombine so that gaseous hydrogen is formed. There is therefore a need to develop an improved insulated pipe set which prevents hydrogen penetration in order to improve the pipe set's insulation properties, which results in an improved heat exchanger and an improved liquid treatment apparatus of the kind described.

Som beskrevet er varmeveksleren og det isolerte rørsett i henhold til oppfinnelsen spesielt, skjønt ikke utelukkende, innrettet til bruk i et væskebehandlingsapparat til kontinuerlig behandling av spillvæske ved forhøyede temperaturer og trykk, såsom underjordisk væskebehandlingsapparat hvor der utføres våtoksidasjon av kloakkslam og andre spillvæsker. Den foretrukne varmeveksler omfatter et langstrakt, isolert rørsett som fortrinnsvis har en åpen ende som generelt er konsentrisk med og teleskopisk innsatt i et annet rør, som fortrinnsvis har en lukket ende ved den åpne ende av det omgivende rør for å stå i forbindelse med det isolerte rørsett. Det isolerte rørsett omfatter et indre første rør og et ytre annet rør som fortrinnsvis er stort sett konsentriske med og omgir det første røret med avstand til dette. Rommet mellom det første og det annet rør er fortrinnsvios forseglet og fylt med en inertgass såsom argon, helium eller xenon. Varmevekslervæsken, f.eks. olje, mottas i det indre første rør i det isolerte rørsett, fortrinnsvis ved en forhøyet temperatur. Varmevekslervæsken strømmer deretter gjennom det isolerte rørsett og returnerer gjennom det ringformede rom mellom ytterrøret i det isolerte rørsett og fallrøret som inneholder væske og oksidasjonsgass til oppvarming og resirkulasjon. As described, the heat exchanger and the insulated pipe set according to the invention are especially, although not exclusively, designed for use in a liquid treatment device for continuous treatment of waste liquid at elevated temperatures and pressure, such as an underground liquid treatment device where wet oxidation of sewage sludge and other waste liquids is carried out. The preferred heat exchanger comprises an elongated, insulated tube set preferably having an open end generally concentric with and telescopically inserted into another tube, preferably having a closed end at the open end of the surrounding tube to communicate with the insulated pipe set. The insulated pipe set comprises an inner first pipe and an outer second pipe which are preferably largely concentric with and surround the first pipe at a distance therefrom. The space between the first and second tubes is preferably sealed and filled with an inert gas such as argon, helium or xenon. The heat exchanger fluid, e.g. oil, is received in the inner first pipe of the insulated pipe set, preferably at an elevated temperature. The heat exchanger fluid then flows through the insulated tube set and returns through the annular space between the outer tube of the insulated tube set and the drop tube containing liquid and oxidizing gas for heating and recirculation.

I den mest foretrukne utførelse av varmeveksleren omfatter det isolerte rørsett en hydrogengjennomtrengningsbarriere på inner-og ytterflåtene av de to rørene i det isolerte rørsett. Hydrogengjennomtrengningsbarrieren dannes fortrinnsvis ved belegging av inner- og ytterflaten av rørene med aluminium, nikkel eller kobber. Gjennomtrengningsbarrieren reduserer strømningen av atomært hydrogen inn i rommet mellom det første og det annet rør i det isolerte rørsett og reduserer derved varmetap fra den hete varmevekslervæske i det isolerte rørsetts senterrør til den returnerende varmevekslervæske i det ringformede område hvis innerflate er ytterflaten av det isolerte rørsett. Når varmeveksleren i henhold til oppfinnelsen neddykkes i en væske, konsentreres varmeoverføringen til en reaksjonssone som befinner seg ved enden av varmeveksleren, noe som er spesielt fordelaktig i det underjordiske væskebehandlingsapparat i henhold til oppfinnelsen. Den langstrakte varmeveksler omgis deretter av sirkulasjonsrør som inneholder den væske som skal behandles. Sirkulasjonsrørene omfatter et første rør som teleskopisk omgir ytterrøret av varmeveksleren på avstand fra dette, og som mottar den væske som skal behandles, i kontakt med ytterrøret i. varmeveksleren. Et annet rør som er stort sett konsentrisk med og omgir det første rør, mottar den rensede væske. Den væske som skal behandles, f.eks. kloakkslam eller andre spillvæsker, mottas mellom ytterrøret i varmeveksleren og det første av væskesirkulasjonsrørene. Den væske som skal behandles, strømmer gjennom det første rør i berøring med varmeveksleren og resirkulerer gjennom det ytre annet rør. I denne utførelse frembringer således væskebehandlingsapparatet en væskereaksjonssone ved enden av væskesirkula-sjonsrørene . In the most preferred embodiment of the heat exchanger, the insulated tube set comprises a hydrogen permeation barrier on the inner and outer rafts of the two tubes in the insulated tube set. The hydrogen permeation barrier is preferably formed by coating the inner and outer surface of the pipes with aluminium, nickel or copper. The permeation barrier reduces the flow of atomic hydrogen into the space between the first and second tubes of the insulated tube set and thereby reduces heat loss from the hot heat exchanger fluid in the center tube of the insulated tube set to the returning heat exchanger fluid in the annular region whose inner surface is the outer surface of the insulated tube set. When the heat exchanger according to the invention is immersed in a liquid, the heat transfer is concentrated to a reaction zone located at the end of the heat exchanger, which is particularly advantageous in the underground liquid treatment apparatus according to the invention. The elongated heat exchanger is then surrounded by circulation tubes containing the liquid to be treated. The circulation tubes comprise a first tube which telescopically surrounds the outer tube of the heat exchanger at a distance from it, and which receives the liquid to be treated, in contact with the outer tube in the heat exchanger. Another pipe, which is generally concentric with and surrounds the first pipe, receives the purified liquid. The liquid to be treated, e.g. sewage sludge or other waste liquids, is received between the outer pipe in the heat exchanger and the first of the liquid circulation pipes. The liquid to be treated flows through the first pipe in contact with the heat exchanger and recirculates through the outer second pipe. In this embodiment, the liquid treatment apparatus thus produces a liquid reaction zone at the end of the liquid circulation pipes.

Som beskrevet er væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen spesielt egnet til kontinuerlig behandling av spillvæske, herunder kloakkslam og forurenset spillvæske, ved forhøyede temperaturer og trykk. Når væskebehandlingsapparatet benyttes til å behandle kloakkslam og annet avfall ved våtoksidasjon omfatter det en rekke langstrakte, stort sett konsentriske og teleskopisk inne i hverandre anordnede rør som strekker seg vertikalt ned i bakken til en dybde av 1,6 km eller mer. Det sentrale, isolerte rørsett som mottar den hete varmevekslervæske, har fortrinnsvis en åpen ende, og ytterrøret i varmeveksleren har fortrinnsvis en lukket ende ved den åpne ende av det isolerte rørsett for å stå i forbindelse med det isolerte rørsett og skaffe kontinuerlig strømning av varmevekslervæsken. Det første av væskesirkulasjonsrørene omgir ytterrøret i varmeveksleren og har også en åpen ende. Det ytterste rør kan likeledes ha en lukket ende som står i forbindelse med den åpne ende av væskesirkulasjonsrørene og skaffer kontinuerlig sirkulasjon av den væske som skal behandles. Den oppvarmede reaksjonssone befinner seg således ved bunnen av væskesirkulasjonsrørene og trykket av væske-søylen i sirkulasjonsrørene sikrer væskereaksjon av spillvæsken ved høy temperatur og trykk i reaksjonssonen. As described, the liquid treatment apparatus according to the invention is particularly suitable for continuous treatment of waste liquid, including sewage sludge and contaminated waste liquid, at elevated temperatures and pressure. When the liquid treatment apparatus is used to treat sewage sludge and other waste by wet oxidation, it comprises a series of elongated, mostly concentric and telescopically arranged pipes inside each other which extend vertically into the ground to a depth of 1.6 km or more. The central, insulated tube set that receives the hot heat exchanger fluid preferably has an open end, and the outer tube in the heat exchanger preferably has a closed end at the open end of the insulated tube set to communicate with the insulated tube set and provide continuous flow of the heat exchanger fluid. The first of the fluid circulation tubes surrounds the outer tube of the heat exchanger and also has an open end. The outermost pipe can likewise have a closed end which is connected to the open end of the liquid circulation pipes and provides continuous circulation of the liquid to be treated. The heated reaction zone is thus located at the bottom of the liquid circulation pipes and the pressure of the liquid column in the circulation pipes ensures liquid reaction of the waste liquid at high temperature and pressure in the reaction zone.

I den mest foretrukne utførelse av varmeveklsleren og væskebehandlingsapparatet i henhold til oppvinnelsen er hydrogendiffusjonsbarrieren et diffusjonsbelegg av aluminium på inner-og ytterflåtene av de konsentriske rør i det isolerte rørsett, slik at der dannes et overflatebelegg av en ferroaluminiumlegering. Ferroaluminium-legeringsbelegget er funnet å være spesielt effektivt for å hindre diffusjon av atomært hydrogen inn i det forseglede rom mellom rørene. Diffusjonsbarrieren kan også dannes ved elektroplettering av kobber eller fortrinnsvis nikkel på røroverflåtene. Som beskrevet medfører diffusjonen av atomært hydrogen inn i det forseglede rom mellom rørene i det isolerte rørsett em øket varmeledningsevne og tilhørende økede radiale varmetap fra den varmevekslervæske som strømmer gjennom det isolerte rørsett til den resirkulerende varmevekslervæske i det ytre annet rør i varmeveksleren. In the most preferred embodiment of the heat exchanger and liquid treatment apparatus according to the invention, the hydrogen diffusion barrier is a diffusion coating of aluminum on the inner and outer rafts of the concentric tubes in the insulated tube set, so that a surface coating of a ferroaluminum alloy is formed. The ferroaluminum alloy coating has been found to be particularly effective in preventing diffusion of atomic hydrogen into the sealed space between the tubes. The diffusion barrier can also be formed by electroplating copper or preferably nickel on the pipe surfaces. As described, the diffusion of atomic hydrogen into the sealed space between the tubes in the insulated tube set leads to increased thermal conductivity and associated increased radial heat loss from the heat exchanger fluid flowing through the insulated tube set to the recirculating heat exchanger fluid in the outer second tube of the heat exchanger.

Fremgangsmåten til fremstilling av et isolert rørsett til bruk i et varmevekslerapparat som beskrevet, omfatter således å danne teleskopisk anordnede rør, å danne et hydrogengjennom-trengningsbarrierebelegg på ytter- og innerflaten av rørene, å montere rørene konsentrisk og teleskopisk inne i og på avstand fra hverandre og å forsegle rommet mellom rørene. Rommet mellom rørene blir deretter evakuert og fortrinnsvis fylt med en inertgass. Ved den mest foretrukne fremgangsmåte til fremstilling av det isolerte rørsett i henhold til oppfinnelsen dannes hydrogengjennomtrengningsbarrierebelegget ved diffusjonsbelegging av inner- og ytterflåtene av rørene med aluminium, idet der dannes en ferroaluminiumlegering på overflatene. Som beskrevet kan hydrogengjennomtrengningsbarrieren også dannes ved elektroplettering av overflatene med nikkel eller kobber. Thus, the method of manufacturing an insulated tube set for use in a heat exchanger apparatus as described comprises forming telescopically arranged tubes, forming a hydrogen permeation barrier coating on the outer and inner surfaces of the tubes, mounting the tubes concentrically and telescopically within and spaced apart and to seal the space between the pipes. The space between the tubes is then evacuated and preferably filled with an inert gas. In the most preferred method for producing the insulated pipe set according to the invention, the hydrogen permeation barrier coating is formed by diffusion coating the inner and outer rafts of the pipes with aluminum, forming a ferroaluminium alloy on the surfaces. As described, the hydrogen penetration barrier can also be formed by electroplating the surfaces with nickel or copper.

Mer generelt er væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken til kravene 1-4, mens en fremgangsmåte til fremstilling av det isolerte rørsett er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken til krav 5 og 6. More generally, the liquid treatment apparatus according to the invention is characterized by the features that appear from the characteristics of claims 1-4, while a method for producing the insulated pipe set is characterized by the features that appear from the characteristics of claims 5 and 6.

Andre fordeler og fordelaktige trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser under henvisning til tegningen. Other advantages and advantageous features of the invention will be apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawing.

Fig. 1 er et skjematisk riss av en foretrukket utførelse av det kontinuerlige væskebehandlingsapparat i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the continuous liquid processing apparatus according to the invention, and

fig. 2 er et snitt gjennom det nedre parti av væskebehandlingsapparatet på fig. 1. fig. 2 is a section through the lower part of the liquid treatment apparatus of fig. 1.

Det kontinuerlige væskebehandlingsapparat 20 som er vist på tegningen, er et vertikalt underjordisk væskereaksjonsapparat som er egnet til behandling av forskjellige forurensede spillvæsker, herunder våtoksidasjonsbehandling av kloakkslam. Som vist i det ovenfor nevnte US-PS 4 272 383, omfatter vaeskebehandlingsutstyret en rekke stort sett konsentrisk og teleskopisk inne i hverandre ordnede rør som strekker seg vertikalt ned i bakken. I et behandlingsapparat for våtoksidasjon av kloakkslam, kan rørene f.eks. strekke seg omtrent 1,6 km ned i bakken og gir en meget betydelig trykksøyle. Det vil imidlertid forstås at lengden av rørene vil avhenge av den væske som behandles, og den ønskede væskereaksjon. Væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen kan også benyttes i forskjellige omdanningsreaksjoner hvor et fast partikkel-materiale er suspendert i den sirkulerende væske. Dessuten er rørene vanligvis ikke kontinuerlige. Hvert rør omfatter en rekke seksjoner som er innbyrdes forbundet på linje til en streng i likhet med rørene i en oljebrønn. Ved en typisk bruk i våtoksidasjon av kloakkslam er lengden av hver rørseksjon 12,2 m, totallengden omtrent 1585 m og strømningshastigheten av den væske som behandles, omtrent 303-1514 1/mih. The continuous liquid treatment apparatus 20 shown in the drawing is a vertical underground liquid reaction apparatus which is suitable for the treatment of various contaminated waste liquids, including wet oxidation treatment of sewage sludge. As shown in the above-mentioned US-PS 4,272,383, the liquid treatment equipment comprises a number of largely concentrically and telescopically arranged pipes inside each other which extend vertically into the ground. In a treatment device for wet oxidation of sewage sludge, the pipes can e.g. extend approximately 1.6 km into the ground and provide a very significant pressure column. However, it will be understood that the length of the pipes will depend on the liquid being treated and the desired liquid reaction. The liquid treatment apparatus according to the invention can also be used in various conversion reactions where a solid particle material is suspended in the circulating liquid. Also, the pipes are usually not continuous. Each pipe comprises a number of sections which are interconnected in line to form a string similar to the pipes in an oil well. In a typical application in wet oxidation of sewage sludge, the length of each pipe section is 12.2 m, the total length is about 1585 m and the flow rate of the liquid being treated is about 303-1514 1/min.

I den beskrevne foretrukne utførelse av væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen er væskevarmeveksleren 22 plassert i midten av de konsentriske rør i væskebehandlingsapparatet. Det første eller innerste rør i varmeveksleren er et isolert rørsett 24 som har en åpen ende 26. Som beskrevet mer utførlig nedenfor, reduserer det isolerte rørsett radial varmeoverføring fra den nedstrømmende, opphetede varmevekslervæske i det isolerte rørsett til den resirkulerende oppadstrøm-mende varmevekslervæske i et annet rør 28. Som vist er det første rør eller det isolerte rørsett 24 generelt konsentrisk med og satt teleskopisk inn i det annet rør 28. Det annet rør har en lukket ende 30 ved den åpne ende 26 av det isolerte rørsett. Den væske som skal behandles, blir deretter sirkulert rundt varmeveksleren 22, som omtalt nedenfor. In the described preferred embodiment of the liquid treatment apparatus according to the invention, the liquid heat exchanger 22 is placed in the middle of the concentric tubes in the liquid treatment apparatus. The first or innermost tube in the heat exchanger is an insulated tube set 24 having an open end 26. As described in more detail below, the insulated tube set reduces radial heat transfer from the downward-flowing, heated heat exchange fluid in the insulated tube set to the recirculating upward-flowing heat exchange fluid in a second pipe 28. As shown, the first pipe or insulated pipe set 24 is generally concentric with and telescopically inserted into the second pipe 28. The second pipe has a closed end 30 at the open end 26 of the insulated pipe set. The liquid to be treated is then circulated around the heat exchanger 22, as discussed below.

Et tredje rør 32, som er det første rør i det ytre væskesirku-lasjonsrørsystem, omgir varmeveksleren 22 i stort sett konsentrisk, teleskopisk anordning og står på avstand fra denne. Et tredje rør 32 har en åpen ende 34 ved den lukkede ende 30 av væskevarmeveksleren. Et fjerde rør 36 omgir det tredje rør 32 i stort sett konsentrisk, teleskopisk anordning og står på avstand fra dette samt omfatter en lukket ende 38 nær den åpne ende 34 av det tredje rør 32. Den væske som skal behandles, sirkuleres ned gjennom røret 32 i kontakt med det annet rør 28 i varmeveksleren 22, og den behandlede væske strømmer deretter gjennom den åpne ende 34 av det tredje rør 32 og oppover gjennom det fjerde rør 36 i kontakt med ytterflåtene av det tredje rør 32. Som beskrevet i det ovenfor omtalte US-PS 4 272 383, fås der i væskebehandlingsapparatet en reaksjonssone nær bunnen av apparatet hvor den væske som skal behandles, reagerer under varme og trykk. En hovedhensikt med den foreliggende oppfinnelse er å konsentrere den varme som overføres fra varmeveksleren til den væske som sirkulerer i røret 32, til den nedre reaksjonssone og redusere radial varmeoverføring, spesielt i det øvre parti av varmeoverførings-apparatet. A third pipe 32, which is the first pipe in the external fluid circulation pipe system, surrounds the heat exchanger 22 in a largely concentric, telescopic arrangement and stands at a distance from it. A third tube 32 has an open end 34 at the closed end 30 of the liquid heat exchanger. A fourth pipe 36 surrounds the third pipe 32 in a largely concentric, telescopic arrangement and is spaced therefrom and includes a closed end 38 near the open end 34 of the third pipe 32. The liquid to be treated is circulated down through the pipe 32 in contact with the second pipe 28 in the heat exchanger 22, and the treated liquid then flows through the open end 34 of the third pipe 32 and upwards through the fourth pipe 36 in contact with the outer fins of the third pipe 32. As described in the above mentioned US-PS 4 272 383, there is obtained in the liquid treatment apparatus a reaction zone near the bottom of the apparatus where the liquid to be treated reacts under heat and pressure. A main purpose of the present invention is to concentrate the heat transferred from the heat exchanger to the liquid circulating in the pipe 32, to the lower reaction zone and reduce radial heat transfer, especially in the upper part of the heat transfer apparatus.

Fig. 1 viser skjematisk de bakkekomponenter som benyttes i væskebehandlingsapparatet og -prosessen. Varmeoverføringsvæs-ken, f.eks. olje, lagres i en reservoartank 40. Oljen oppvarmes i et varmeapparat 42, f.eks. et vanlig gassfyrt varmeapparat. Oljen pumpes av en pumpe 44 fra reservoaret 40 gjennom en ledning 46 til varmeapparatet 42, og strømningshastigheten reguleres av en ventil 52. Den oppvarmede olje overføres deretter gjennom en ledning 48, og strømningshastigheten reguleres av en ventil 50. Når væskereaksjonen er eksoterm slik som ved en våtoksidasjonsreaksjon, kan kjøling av reaksjonssonen være nødvendig når reaksjonsvarmen overstiger den foretrukne temperatur i reaksjonssonen. Derfor omfattr det beskrevne apparat en varmeveksler 54 hvor oljen kan kjøles. Oljen fra reservoaret 40 kan pumpes gjennom en ledning 56 til varmeveksleren 54 av en pumpe 57. Strømningen reguleres av en ventil 62. Kjøleoljen blir deretter ført ut gjennom en ledning 58 og en ventil 60 til mateledningen 48 i væskebehandlingsapparatet. Fig. 1 schematically shows the ground components used in the liquid treatment apparatus and process. The heat transfer fluid, e.g. oil, is stored in a reservoir tank 40. The oil is heated in a heater 42, e.g. a conventional gas-fired heater. The oil is pumped by a pump 44 from the reservoir 40 through a line 46 to the heater 42, and the flow rate is regulated by a valve 52. The heated oil is then transferred through a line 48, and the flow rate is regulated by a valve 50. When the fluid reaction is exothermic as at a wet oxidation reaction, cooling of the reaction zone may be necessary when the heat of reaction exceeds the preferred temperature in the reaction zone. Therefore, the described apparatus includes a heat exchanger 54 where the oil can be cooled. The oil from the reservoir 40 can be pumped through a line 56 to the heat exchanger 54 by a pump 57. The flow is regulated by a valve 62. The cooling oil is then led out through a line 58 and a valve 60 to the feed line 48 in the liquid treatment apparatus.

Normalt blir oppvarmet olje deretter levert gjennom ledningen 48 til toppen av det isolerte rørsett 24. Som best vist på fig. 2, strømmer den oppvarmede olje ned gjennom det isolerte rørsett som vist ved en pil 70. Oljen strømmer deretter ut av den åpne ende 26 av det isolerte rørsett, og oljen resirkuleres oppover gjennom røret 28 i berøring med rørsettet, som vist ved en pil 72. Oljen eller en annen varmevekslervæske blir deretter sluppet ut fra toppen av røret 28 gjennom en ledning 74 og Normally, heated oil is then delivered through conduit 48 to the top of insulated tubing 24. As best shown in FIG. 2, the heated oil flows down through the insulated tube set as shown by an arrow 70. The oil then flows out of the open end 26 of the insulated tube set, and the oil is recirculated upwards through the tube 28 in contact with the tube set, as shown by an arrow 72 The oil or other heat exchange fluid is then discharged from the top of the pipe 28 through a line 74 and

tilbake til reservoaret 40 via en ventil 76. back to the reservoir 40 via a valve 76.

Den væske som skal behandles, f.eks. forurensede industrivæs-ker, kloakkslam og lignende, leveres til toppen av røret 32 og sirkulerer rundt varmeveksleren 22 som beskrevet. Som vist på fig. 1 blir den væske som skal behandles, lagret i reservoar-tanken 80. Som beskrevet i det ovenfor nevnte US-PS 4 272 383, er væskebehandlingsapparatet spesielt egnet til behandling av kloakkslam fra et vanlig kommunalt kloakkrenseanlegg. Slammet mottas gjennom en ledning 82 og strømningen reguleres av en ventil 84. Væskeslammet leveres deretter til apparatet via en ledning 86 og en ventil 88. Væskeslammet blir fortrinnsvis fortynnet med væskeutslipp fra et kommunalt kloakkrenseanlegg levert gjennom en ledning 90 og en ventil 92. Væskeslammet blir fortrinnsvis fortynnet for innstilling av prosentandelen av oksiderbart materiale som leveres til væskebehandlingsapparatet. Det fortynnede væskeslam, spillvæske eller andre væsker som skal behandles, strømmer deretter ned gjennom røret 32 i berøring med ytterveggen 28 av varmeveksleren 22 som vist ved piler 94. Som beskrevet har røret 32 en åpen ende 34, og den behandlede væske strømmer deretter opp gjennom ytterrøret 36 for å slippes ut fra væskebehandlingsapparatet. Som vist på fig. 1, slippes den behandlede væske ut fra røret 36 gjennom en ledning 98 til en tank 100. Når apparatet benyttes til våtoksidasjon av væskeslam, er tanken 100 fortrinnsvis en utfellingstank hvor den hovedsakelig inerte aske separeres fra vannet. Asken kan fjernes gjennom en ledning 102, og strøm-ningshastigheten reguleres avlen ventil 104. The liquid to be treated, e.g. contaminated industrial liquids, sewage sludge and the like are delivered to the top of the pipe 32 and circulate around the heat exchanger 22 as described. As shown in fig. 1, the liquid to be treated is stored in the reservoir tank 80. As described in the above-mentioned US-PS 4,272,383, the liquid treatment apparatus is particularly suitable for treating sewage sludge from a regular municipal sewage treatment plant. The sludge is received through a line 82 and the flow is regulated by a valve 84. The liquid sludge is then delivered to the device via a line 86 and a valve 88. The liquid sludge is preferably diluted with liquid discharge from a municipal sewage treatment plant delivered through a line 90 and a valve 92. The liquid sludge is preferably diluted to set the percentage of oxidizable material delivered to the liquid treatment apparatus. The diluted liquid sludge, waste liquid or other liquids to be treated then flows down through the tube 32 in contact with the outer wall 28 of the heat exchanger 22 as shown by arrows 94. As described, the tube 32 has an open end 34 and the treated liquid then flows up through the outer tube 36 to be discharged from the liquid treatment apparatus. As shown in fig. 1, the treated liquid is discharged from the pipe 36 through a line 98 to a tank 100. When the apparatus is used for wet oxidation of liquid sludge, the tank 100 is preferably a settling tank where the mainly inert ash is separated from the water. The ash can be removed through a line 102, and the flow rate is regulated by valve 104.

I en våtoksidasjonsreaktor kan den væske som flyter oppå, fjernes gjennom en ledning 106 og benyttes som en fortynner i prosessen. Som vist på fig. 1, blir den ovenpåflytende væske fjernet gjennom ledningen 106 og levert til den ledning 86 som står i forbindelse med røret 32. Strømnings- og fortynningshas-tigheten reguleres av en ventil 108. Som beskrevet i det ovennevnte US-PS 4 272 383, injiseres luft i det nedstrømmende slam ved våtoksidasjon av kloakkslam og andre avfallsstoffer. Luften blir fortrinnsvis injisert i form av bobler av taylor-typen i den nedstrømmende strøm av væske som skal behandles under bakkenivået 39. Det vil forstås at andre væskereaksjoner kan behøve andre gasser avhengig av den ønskede reaksjon. Det beskrevne apparat omfatter derfor en luftkompressor 110 og trykkluft leveres til den nedadstrømmende væske som skal behandles i røret 32, under bakkenivå, gjennom en ledning 112, idet strømningen reguleres av en ventil 114. 110 kan også være en pumpe som leverer en hvilken som helst gass som behøves ved den reaksjon som finner sted i væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen. In a wet oxidation reactor, the liquid that floats to the top can be removed through a line 106 and used as a diluent in the process. As shown in fig. 1, the overlying liquid is removed through line 106 and delivered to line 86 which is connected to pipe 32. The flow and dilution rate is regulated by a valve 108. As described in the above-mentioned US-PS 4,272,383, air is injected in the downstream sludge by wet oxidation of sewage sludge and other waste substances. The air is preferably injected in the form of Taylor-type bubbles into the downflowing stream of liquid to be treated below ground level 39. It will be understood that other liquid reactions may require other gases depending on the desired reaction. The described apparatus therefore comprises an air compressor 110 and compressed air is supplied to the downward flowing liquid to be treated in the pipe 32, below ground level, through a line 112, the flow being regulated by a valve 114. 110 can also be a pump which supplies any gas that is needed for the reaction that takes place in the liquid treatment apparatus according to the invention.

Som beskrevet er væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen først og fremst beregnet på behandling av spillvæske ved forhøyede temperaturer og trykk. Trykket skaffes av væskesøylen og temperaturen skaffes av reaksjonsvarmen når reaksjonen er eksoterm, og av varmeveksleren 22. I en typisk våtoksidasjonsreaksjon av kloakkslam er bunntemperaturen omtrent 260°C. Derfor bør den olje som leveres til det ytre annet rør 28 i varmeveksleren, ha en temperatur på over 260°C. 1 en typisk våtoksidasjonsreaksjon vil oljen bli levert til innløpet av det isolerte rørsett 24 ved en temperatur på omtrent 370°C. Oljen eller den andre varmeoverføringsvæske strømmer deretter ned til den åpne ende 26 av det isolerte rørsett, hvor den leveres til ytterrøret 28 i varmeveksleren ved en temperatur på omtrent 275-288°C. Væsken strømmer deretter oppover gjennom røret 28 som vist ved pilen 72 på fig. 2 og varmer opp den nedstrømmende væske som skal behandles og som står i berøring med ytterflåtene av røret 28 i røret 32. Temperaturen av oljen ved topputløpet fra røret 28 er omtrent 66°C. Som beskrevet, finner væskereaksjonen sted i en reaksjonssone hvor temperaturen av den nedstrømmende væske overstiger 177°C. Den foretrukne utførelse av væskebehandlingsapparatet benytter derfor et isolert rørsett 24 til å redusere den radiale varmeoverføring fra den nedstrømmende varmeoverfø-ringsvæske i det isolerte rørsett 24 til den kjøligere varmeoverføringsvæske i ledningen 28. Detaljene ved det isolerte rørsett 24 er vist på fig. 2. Det isolerte røresett omfatter et innerrør 120 som har ytre og indre overflater 122 resp. 124, og et ytterrør 126 som har ytre og indre overflater 128 resp. 130. Innerrøret 120 er fortrinnsvis konsentrisk med og teleskopisk innsatt i ytterrøret 126 på avstand fra dette. Rommet 132 mellom rørene er fiksert og forseglet med en tetningsring 134 som kan sveises eller på annen måte festes i rommet mellom rørene. Rommet mellom rørene blir deretter evakuert og fylt med en inertgass såsom argon, helium eller xenon. Inertgassen har lav varmeledningsevne og reduserer den radiale varmeoverføring gjennom rommet 132 mellom rørene 120 og 126. As described, the liquid treatment apparatus according to the invention is primarily intended for the treatment of waste liquid at elevated temperatures and pressures. The pressure is provided by the liquid column and the temperature is provided by the heat of reaction when the reaction is exothermic, and by the heat exchanger 22. In a typical wet oxidation reaction of sewage sludge, the bottom temperature is approximately 260°C. Therefore, the oil supplied to the outer second pipe 28 in the heat exchanger should have a temperature of over 260°C. In a typical wet oxidation reaction, the oil will be delivered to the inlet of the insulated pipe set 24 at a temperature of approximately 370°C. The oil or other heat transfer fluid then flows down to the open end 26 of the insulated tube set, where it is delivered to the outer tube 28 of the heat exchanger at a temperature of about 275-288°C. The liquid then flows upwards through the tube 28 as shown by arrow 72 in fig. 2 and heats the downflowing liquid to be treated and which is in contact with the outer fins of the pipe 28 in the pipe 32. The temperature of the oil at the top outlet from the pipe 28 is approximately 66°C. As described, the liquid reaction takes place in a reaction zone where the temperature of the downward flowing liquid exceeds 177°C. The preferred embodiment of the fluid treatment apparatus therefore uses an insulated tube set 24 to reduce the radial heat transfer from the downflowing heat transfer fluid in the insulated tube set 24 to the cooler heat transfer fluid in the line 28. The details of the insulated tube set 24 are shown in fig. 2. The insulated stirring set comprises an inner tube 120 which has outer and inner surfaces 122 or 124, and an outer tube 126 which has outer and inner surfaces 128 resp. 130. The inner tube 120 is preferably concentric with and telescopically inserted into the outer tube 126 at a distance from it. The space 132 between the pipes is fixed and sealed with a sealing ring 134 which can be welded or otherwise fixed in the space between the pipes. The space between the tubes is then evacuated and filled with an inert gas such as argon, helium or xenon. The inert gas has low thermal conductivity and reduces the radial heat transfer through the space 132 between the pipes 120 and 126.

Varmeoverføringen gjennom rommet 132 mellom rørene er definert ved følgende ligning: The heat transfer through the space 132 between the tubes is defined by the following equation:

hvor Q er den overførte varme i J/h, k er varmeledningskoeffi-sienten, A er varmeoverføringsarealet og At/Ar er den radiale temperaturgradient. I det våtoksidasjonsapparat som er i forsøksdrift i Longmont, Colorado, har innerrøret 120 en innvendig diameter på 51 mm og en utvendig diameter på 60 mm. Ytterrøret 126 har en innvendig diameter på 76 mm og en utvendig diameter på 89 mm. Ar er således 16 mm. I eksempelet ovenfor er At ved toppen av varmeveksleren 288°C (371°C-83°C). Temperaturgradienten er således betydelig og en betraktelig radial varmeoverføring vil finne sted i det øvre parti av væskebehandlingsapparatet med mindre innerrøret 24 er godt isolert. where Q is the transferred heat in J/h, k is the heat conduction coefficient, A is the heat transfer area and At/Ar is the radial temperature gradient. In the wet oxidation apparatus in pilot operation at Longmont, Colorado, the inner tube 120 has an inside diameter of 51 mm and an outside diameter of 60 mm. The outer tube 126 has an internal diameter of 76 mm and an external diameter of 89 mm. Scar is thus 16 mm. In the example above, At at the top of the heat exchanger is 288°C (371°C-83°C). The temperature gradient is thus significant and a considerable radial heat transfer will take place in the upper part of the liquid treatment apparatus unless the inner tube 24 is well insulated.

Bruken av et isolert rørsett 24 har ført til en betydelig reduksjon av de radiale varmetap, men isolasjonsegenskapene har avtatt med tiden. Det er nå oppdaget at reduksjonen av isolasjonsegenskapene til det isolerte rørsett i det minste delvis skyldes gjennomtrengning av atomært hydrogen gjennom veggene i det isolerte rørsett inn i rommet 132 mellom rørene. Atomært hydrogen er istand til å trenge gjennom porer eller sprekker i metallrørene 120 og 126 og inn i rommet 132 mellom rørene. Hydrogenatomene forener seg deretter til hydrogengass som ikke kan slippe ut gjennom veggene. Hydrogengassen samler seg så i rommet 132 mellom rørene og øker gassens varmeledningsevne. Som beskrevet ovenfor, er rommet mellom rørene fylt med en inertgass. Det isolerte rørsett i henhold til oppfinnelsen omfatter derfor en hydrogengjennomtrengningsbarriere som reduserer strømningen av atomært hydrogen inn i rommet mellom rørene. The use of an insulated pipe set 24 has led to a significant reduction of the radial heat losses, but the insulation properties have decreased over time. It has now been discovered that the reduction of the insulating properties of the insulated tube set is at least partially due to the penetration of atomic hydrogen through the walls of the insulated tube set into the space 132 between the tubes. Atomic hydrogen is able to penetrate through pores or cracks in the metal tubes 120 and 126 and into the space 132 between the tubes. The hydrogen atoms then combine to form hydrogen gas which cannot escape through the walls. The hydrogen gas then collects in the space 132 between the pipes and increases the heat conductivity of the gas. As described above, the space between the tubes is filled with an inert gas. The insulated pipe set according to the invention therefore comprises a hydrogen permeation barrier which reduces the flow of atomic hydrogen into the space between the pipes.

Den mest foretrukne hydrogengjennomtrengningsbarriere omfatter et diffusjonsbelegg av aluminium på inner- og ytterflåtene 122, 124, 128 og 130 av begge rørene. Rørene blir fortrinnsvis laget av stål, slik at diffusjonsbelegget er en ferroaluminiumlegering. Aluminiumdiffusjonsbelegg blir vanligvis påført kjelrør av stål og lignende for å bedre korrosjonsmotstanden og levetiden ved en prosess kjent som "alonisering". I "aloni-serings"-prosessen fylles røret utvendig og innvendig med aluminium og aluminiumoksidpulver og plasseres i en ovn ved omtrent 930°C i 3-4 dager. Belegget er meget hardt og påvirker ikke sveisingen. Det er nå funnet at et "alonisert" diffusjonsbelegg av ferroaluminium i høy grad reduserer diffusjonen av atomært hydrogen. The most preferred hydrogen permeation barrier comprises an aluminum diffusion coating on the inner and outer rafts 122, 124, 128 and 130 of both tubes. The tubes are preferably made of steel, so that the diffusion coating is a ferroaluminium alloy. Aluminum diffusion coatings are usually applied to steel boiler tubes and the like to improve corrosion resistance and service life by a process known as "alonization". In the "alonising" process, the tube is filled externally and internally with aluminum and aluminum oxide powder and placed in a furnace at approximately 930°C for 3-4 days. The coating is very hard and does not affect the welding. It has now been found that an "alonized" diffusion coating of ferroaluminium greatly reduces the diffusion of atomic hydrogen.

Hydrogehdiffusjons-barrierebelegget kan også dannes ved elektroplettering av nikkel på rørenes innvendige og utvendige overflater. Det elektropletterte nikkelbelegg gir også en ypperlig diffusjonsbarriere mot atomært hydrogen, men ikke fullt så god aom de "aloniserte" overflater. Endelig kan hydrogendiffusjonsbarrieren dannes ved elektroplettering av kobber på rørenes overflate, men kobber vil påvirke sveisingen og kan ha en ugunstig virkning på rørenes styrkeegenskaper. Når overflaten elektropletteres med nikkel eller kobber, bør beleggets tykkelse være omtrent 0,001 mm. Et isolert rørsett dekket av en hydrogengjennomtrengningsbarriere har en hydrogen-gj ennomtrengningshastighet som er redusert med en faktor på omtrent 1000 sammenlignet med bart stål. "Alonisert" stål gir en gjennomtrengningsghastighet som er redusert med en faktor på omtrent 10 sammenlignet med et nikkelplettert stål. Derfor omfatter de mest foretrukne utførelser en hydrogendiffu-sjonsbarriere dannet ved diffusjonspåføring av aluminium slik at der dannes en ferroaluminiumlegering. Hydrogendiffusjonsbarrieren reduserer i betraktelig grad nedbryting av isolasjonsegenskapene til det isolerte rørsett. The hydrogehdiffusion barrier coating can also be formed by electroplating nickel on the inner and outer surfaces of the tubes. The electroplated nickel coating also provides an excellent diffusion barrier against atomic hydrogen, but not quite as good as the "alonized" surfaces. Finally, the hydrogen diffusion barrier can be formed by electroplating copper on the surface of the pipes, but copper will affect the welding and may have an unfavorable effect on the strength properties of the pipes. When the surface is electroplated with nickel or copper, the thickness of the coating should be about 0.001 mm. An insulated tube set covered by a hydrogen permeation barrier has a hydrogen permeation rate that is reduced by a factor of approximately 1000 compared to bare steel. "Alonized" steel provides a penetration rate that is reduced by a factor of about 10 compared to a nickel-plated steel. Therefore, the most preferred embodiments include a hydrogen diffusion barrier formed by diffusion application of aluminum so that a ferroaluminium alloy is formed. The hydrogen diffusion barrier considerably reduces degradation of the insulation properties of the insulated pipe set.

Fremgangsmåten til fremstilling av et isolert rørsett omfatter således å danne stålrør som kan settes teleskopisk inn i hverandre, fortrinnsvis sømløse rør som vist ved henvis-ningstallene 120 og 126 på fig. 2. Et hydrogengjennomtreng-ningsbarrierebelegg blir så dannet på rørene, fortrinnsvis på de utvendige og innvendige overflater av begge rør. Rørene settes deretter inn i hverandre koaksialt og teleskopisk med innbyrdes avstand som vist på fig. 2, og rommet mellom rørene forsegles, f.eks. ved hjelp av tetningsringen 134. Rommet 132 mellom rørene blir deretter evakuert og fyllt med en inertgass såsom neon, argon eller xenon. Det resulterende isolerte rørsett er ikke så utsatt for nedbryting av isolasjonsegenskapene, fordi barrieren som beskrevet reduserer gjennomtrengningen av atomært hydrogen. The method of manufacturing an insulated pipe set thus comprises forming steel pipes which can be inserted telescopically into each other, preferably seamless pipes as shown by reference numbers 120 and 126 in fig. 2. A hydrogen permeation barrier coating is then formed on the tubes, preferably on the outer and inner surfaces of both tubes. The tubes are then inserted into each other coaxially and telescopically with a mutual distance as shown in fig. 2, and the space between the pipes is sealed, e.g. by means of the sealing ring 134. The space 132 between the tubes is then evacuated and filled with an inert gas such as neon, argon or xenon. The resulting insulated tube set is not as susceptible to degradation of the insulating properties, because the barrier as described reduces the penetration of atomic hydrogen.

Fra beskrivelsen av den foretrukne utførelse av varmeveksleren, det kontinuerlige væskebehandlingsapparat og fremgangsmåten til fremstilling av et isolert rørsett i henhold til oppfinnelsen vil det forstås at den beskrevne oppfinnelse kan modifiseres på mange måter innenfor rammen av kravene. Som beskrevet kan varmeveksleren og væskebehandlingsapparatet i henhold til oppfinnelsen benyttes i forskjellige anvendelser. Oppfinnelsen er imidlertid spesielt egnet for bruk i vertikalrør- eller underjordiske reaksjonsapparater av den type som kan benyttes til våtoksidasjon av kloakkslam. Apparatet kan imidlertid benyttes til behandling av forskjellige forurensede væsker eller spillvæsker eller forurenset avfall suspendert i en væske. Apparatet kan også benyttes til behandling eller omdannelse av forskjellige materialer ved en væskereaksjon som krever forhøyede temperaturer og trykk. From the description of the preferred embodiment of the heat exchanger, the continuous liquid treatment apparatus and the method for producing an insulated tube set according to the invention, it will be understood that the described invention can be modified in many ways within the scope of the requirements. As described, the heat exchanger and the liquid treatment apparatus according to the invention can be used in different applications. However, the invention is particularly suitable for use in vertical pipe or underground reaction devices of the type that can be used for wet oxidation of sewage sludge. However, the device can be used for the treatment of various contaminated liquids or waste liquids or contaminated waste suspended in a liquid. The device can also be used for the treatment or conversion of different materials by a liquid reaction that requires elevated temperatures and pressure.

Claims

1. Liquid treatment apparatus (20) for continuous treatment of waste liquids, in particular for continuously reacting waste liquids chemically with another reactant at elevated temperatures and pressure, and which at the same time prevents the accumulation of hydrogen gas in spaces between liquid circulation pipes arranged in the liquid treatment apparatus caused by the penetration of atomic hydrogen into these spaces, with a subsequent reaction that could form hydrogen gas, which includes an elongated liquid heat exchanger (22) surrounded by a series of liquid circulation tubes which are inserted telescopically into each other and extend vertically into the ground, where the heat exchanger (22 ) comprises a first inner pipe with an open lower end (26) and in the form of an insulated pipe set (24) consisting of generally concentric, telescopically arranged pipes (120,126) inside each other, where the space (132) between these pipes is sealed and filled with an insulating medium, such as an inert gas, and another tube (28) surrounding the first tube or insulating t pipe set (24) at a distance from this and has a closed lower end (30) and is in connection with the first pipe at its lower end, where a third pipe (32) surrounds the second pipe (28) at a distance from this and has an opening at its lower end (34), and a fourth tube (38) surrounds the third tube (32) at a distance therefrom and has a closed end (38) and is in communication with the third tube (32) at a distance from this, where hot heat transfer fluid flows downward through the insulated tube set (24) and recirculates upward between the first (24) and the second tube (28) in heat transfer contact with the waste fluid and the second reactant flowing downward in the annular space between the second (28) and the third pipe (32), to initiate a chemical reaction between the waste liquid and the second reactant in a reaction zone located adjacent the lower part of the third pipe (32), where the insulated pipe set (24) limits heat transfer between the hot heat transfer fluid in the first pipe or insulator te tube set (24) and the upwardly flowing hot heat transfer fluid above the reaction zone and the waste fluid recirculating upwards in the annular space between the third (32) and fourth tubes (36) to be discharged from the apparatus, and where the tubes (24,28,32, 36) are sufficiently long to produce a sufficient liquid pressure column to maintain the reaction of the waste liquid and the other reactant at the reaction temperature, characterized in that the insulated pipe set (24) has a device which limits the accumulation of hydrogen in the space (132) between the pipes (120,126) of the insulated pipe set (24), reduces heat loss from the hot heat transfer fluid flowing down the first pipe (24 ), to the upwardly recirculating heat transfer fluid in the annular space between the first (24) and the second tube (28) and maintains the reaction in the reaction zone in the lower part of the third tube (32), whereby the waste fluid is caused to react under heat and pressure in this reaction zone, the body preferably being a hydrogen penetration barrier in the form of a barrier coating against atomic hydrogen on the pipes (120,126) in the insulated pipe set (24) and limiting the penetration of atomic hydrogen into the said space and defining the said reaction zone in the lower part of the third tube (32).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hydrogen barrier coating is selected from aluminium, nickel and copper, the pipes (120,126) preferably being made of steel.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pipes in the insulated pipe set are made of steel, and that the hydrogen barrier coating consists of a diffusion coating of aluminum on the inside (124,130) and outside (122,128) of the pipes (120,126), so that the diffusion coating forms a ferroaluminium alloy.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the hydrogen barrier coating consists of an electroplated coating of nickel or copper on the inner (124,130) and outer sides (122,128) of the tubes (120,126).

5. Method for producing an insulated pipe set for use in a liquid treatment device according to claim 1 to continuously react waste liquids chemically with another reactant at elevated temperatures and pressure, where steel pipes are mounted concentrically and telescopically inside each other at a distance from each other and the space between the pipes is sealed and evacuated and then filled with an insulating medium, such as an inert gas, as stated in claim 1, characterized in that a hydrogen permeation barrier coating is formed on the inside and outside of the pipes.

6. Method according to claim 5, characterized in that the hydrogen permeation barrier coating is formed by diffusion coating the inner and outer sides of the tubes with aluminium, so that a ferroaluminium alloy is formed on the surfaces.