[发明专利]一种利用超临界水氧化法处理碱渣废水的系统和方法

权利要求书

1.一种利用超临界水氧化法处理碱渣废水的系统，包括废水高压柱塞泵、废水预热器、超临界反应器、氧化剂高压柱塞泵、氧化剂预热器和氧化剂压力泵，废水高压柱塞泵、废水预热器、超临界反应器通过输送管道依次连接，氧化剂压力泵通过氧化剂预热器和超临界反应器连接；其特征是，所述超临界反应器为耐高压的反应器，内装有加热器。

2.根据权利要求1所述的利用超临界水氧化法处理碱渣废水的系统，其特征是，所述的氧化剂泵是高压氧化剂柱塞泵或压缩机；所述的超临界反应器为釜式反应器或管式反应器。

3.根据权利要求1所述的利用超临界水氧化法处理碱渣废水的系统，其特征是，所述超临界反应器后设有高压旋液分离器。

4.根据权利要求1所述的利用超临界水氧化法处理碱渣废水的系统，其特征是，在所述废水高压柱塞泵和超临界反应器之间的输送管道上还设有废水换热器，高压旋液分离器的蒸汽出口和废水换热器热介质入口连接。

5.根据权利要求4所述的利用超临界水氧化法处理碱渣废水的系统，其特征是，所述氧化剂高压柱塞泵和超临界反应器之间的输送管道上还设有氧化剂换热器，废水换热器的热介质出口和氧化剂换热器热介质入口连接。

6.一种利用超临界水氧化法处理碱渣废水的方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

（1）用高压废水柱塞泵将碱渣废水经废水换热器、废水预热器注入超临界反应器；

（2）待部分碱渣废水进入超临界反应器后，关闭高压废水柱塞泵和超临界反应器的出口阀门，启动超临界反应器内的加热装置，将注入其中的碱渣废水静态加热至400~600 ℃；

（3）启动废水预热器和氧化剂预热器，将预热温度设定在300~350℃；

（4）启动高压废水柱塞泵，继续向超临界反应器注入碱渣废水，待超临界反应器内的压力升至23~50 MPa时，启动氧化剂泵，将按氧化剂摩尔量为废水中有机物完全氧化理论需氧摩尔量的2~6倍的氧化剂经氧化剂预热器，注入超临界反应器；

（5）氧化剂与碱渣废水在超临界反应器中充分反应，废水中的有机物反应生成H₂O、CO₂和无机盐；

（6）开启超临界反应器的出口阀门，调节高压废水柱塞泵和氧化剂泵的流量，控制超临界反应器内温度为400~600 ℃，压力为23~50 MPa，停留时间为120~200秒；

（7）反应完成后，从超临界反应器出来的超临界水经过冷凝器后减压降温进入气液分离器，处理完成的水由气液分离器排出。

7.根据权利要求1所述的利用超临界水氧化法处理碱渣废水的方法，其特征是，所述步骤（7）中进一步包括下列步骤：将从超临界反应器出来的超临界水进行分流，一部分超临界水减压后进入废水换热器至氧化剂换热器，和碱渣废水及氧化剂进行换热后经冷却，再进入气液分离，另一部分超临界水经过冷凝器后减压降温后直接进行气液分离。