[发明专利]废有机物的超临界水处理用脱盐除渣装置

说明书

技术领域

本发明涉及废有机物的超临界水处理领域，特别涉及一种废有机物的超临界水处理用脱盐除渣装置。

背景技术

超临界状态水相当于非极性溶剂，能与空气、氧气和有机物以任意比例混溶，从而形成均相。此时，气液相界面消失了，也就消除了相间的传质阻力，溶于其中的物质的反应速度不再受传质的影响。同时，高的反应温度(约400～650℃)也使反应速度加快。

超临界水氧化技术(Supercritical Water Oxidation，简称SCWO)是一种近年来受到高度关注的废有机物的处理技术。它在处理有机污染物时有着独到之处，利用水在超临界状态下所具有的特殊性质(弱的氢键作用，介电常数近似于有机溶剂，高的扩散系数，低粘度等)，使废有机物和氧化剂在超临界水中迅速发生氧化反应来彻底分解。

超临界水氧化对于处理那些有毒、难降解的废有机物具有独特的效果。SCWO反应完全、彻底，最终产物为水、N₂、CO₂等小分子的无机物，且符合全封闭的要求，产物清洁，不需要作进一步的处理。另外，无机盐在超临界水中的溶解度特别低，可以很容易地从中分离出来，处理后的废水可完全回收利用。

超临界水气化技术(Supercritical Water Gasification，简称SCWG)是利用超临界水的独特物理化学性质，在不加氧化剂的条件下，有机物在超临界水中发生水解、热解等反应，生成以氢气为主的可燃性气态产品。与常规气化工艺比较，超临界水气化的反应条件温和，不需要消耗氧化剂，气化率高，气态产物中氢气含量高。

超临界水部分氧化技术(Supercritical Water Partial Oxidation，简称SWPO)是一种结合了SCWO在污染物处理和SCWG在制取富氢气体两方面优势的一种新型制氢技术。SWPO利用超临界水的独特物理化学性质，在提供部分氧化剂的前提下，即反应中氧化剂的量小于反应物中有机物完全氧化时所需的氧化剂的量，利用少量的氧化剂攻击有机物中的C-H健。该技术不仅大大减少了完全气化反应中焦油的产生量，而且改变了气体产物分布，提高了氢气和二氧化碳的纯度等级，同时实现了有机污染物的无害化处理和资源化利用。

在相关SCWO、SCWG、SWPO技术的超临界水处理装置中，无机盐等沉淀造成的设备及管道堵塞问题是影响超临界水处理技术工业化的最大障碍之一。常温常压下，大多数盐在水中的溶解度较大，一般在几十～100g/L左右。盐-水相平衡研究表明，在密度较低的超临界水中，无机盐在水中的溶解度显著降低，一般在(1～100)×10^-6(质量分数)，因此，无机盐很容易从超临界水中析出。

目前，常用的超临界水反应器多为管式反应器。超临界水处理废有机物时，当温度、压力升至水的超临界点(水的临界温度T_c＝374.15℃，临界压力P_c＝22.05MPa)，原先溶解在水中的无机盐会结晶析出，造成反应器及相应管路的堵塞。无机盐等沉淀造成的堵塞不仅会影响换热设备的传热效果，严重时还使会流程无法进行，最终导致超临界水处理废有机物的过程无法正常进行。

发明内容

针对现有的超临界水处理系统在脱盐除渣方面存在的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种废有机物的超临界水处理用脱盐除渣装置，该装置利用无机盐在超临界水中几乎不溶解的特性，用重力沉降的方法将析出的无机盐等沉淀物除去，防止无机盐沉淀造成的设备及管道堵塞。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种废有机物的超临界水处理用脱盐除渣装置，其特征在于，包括：由直筒部和上端部组成的筒体，设置在筒体的上端部侧壁的出水管，固定在筒体下端的球形封头，设置在球形封头底部的排盐管，固定在筒体的上端部的端盖，设置在筒体内的换热盘管，设置在筒体内并固定在端盖底面的中心导管，贯穿端盖并连通中心导管的进水管；所述换热盘管的进、出口分别伸出筒体，其中通入超临界水；所述中心导管的出口伸出加热盘管的底部。

本发明的进一步特点和改进在于：

所述进水管的管径小于中心导管。

所述中心导管的出口为喇叭状。

所述中心导管的出口设置有通过连接杆固定的锥状反射挡板，其锥尖指向中心导管。

所述端盖底面中心固定有套管，中心导管和套管螺纹连接。

所述筒体的直筒部侧壁设置有伸入筒体的温度传感器。

所述排盐管连接有排盐罐。