[发明专利]一种有机废水超临界发电的系统和方法

权利要求书

1.一种有机废水超临界发电的系统，其特征是，该系统包括格栅、废水螺杆泵、废水压力泵、预热器、氧化剂压力泵、超临界水氧化反应器、高压旋液分离器和超临界发电机组，格栅、废水螺杆泵、废水压力泵和预热器依次连接，预热器的输出口连接至超临界水氧化反应器输入口，所述氧化剂压力泵连接至超临界水氧化反应器的氧化剂输入口，超临界水氧化反应器内装有加热器，超临界水氧化反应器超临界水输出口和高压旋液分离器，高压旋液分离器超临界水输出口和超临界发电机组连接。

2.根据权利要求1所述的有机废水超临界发电的系统，其特征是，所述氧化剂压力泵为高压柱塞泵或压缩机；所述的超临界反应器既釜式反应器或是管式反应器。

3.根据权利要求1所述的有机废水超临界发电的系统，其特征是，所述高压旋液分离器超临界水输出口和超临界发电机组输入口之间设有加热器。

4.一种有机废水超临界发电的方法，其特征是，该方法包含以下步骤：

（1）利用格栅对待处理的高浓度难降解有机废水进行粗滤，除去其中的大块及条状杂物；

（2）利用废水螺杆泵将粗滤后的高浓度难降解有机废水泵入系统；

（3）关闭超临界水氧化反应器的出口阀，用废水压力泵对待处理的高浓度难降解有机废水加压，同时经预热器加热后，输入超临界水氧化反应器中；

（4）待超临界水氧化反应器内充入一定量的待处理废水后，关闭废水压力泵，停止注入废水，同时启动超临界水氧化反应器内置的加热器，将其内的待处理废水静态加热至400℃；

（5）启动废水压力泵，控制废水的流量，当超临界水氧化反应器内的压力达到25~35 MPa，温度达到300~450 ℃时，启动氧化剂压力泵，将氧化剂输入到超临界水氧化反应器内；

（6）根据超临界水氧化反应器内的压力与温度，调节泵入超临界水氧化反应器的待处理废水及氧化剂的流量，使待处理废水与氧化剂在超临界水氧化反应器内的停留时间为100~1000s，使其中所含的有机物、重金属离子经充分反应生成为无机盐、水和CO₂；

（7）反应生成的无机盐在超临界水中的溶解度极微，将会在超临界水氧化反应器中析出，因此采用高压旋液分离器8将无机盐分离并从底部排出；

（8）该反应为放热反应，从高压旋液分离器排出的超临界水含有大量的热能和压力能，将其输入超临界发电机组进行发电，产生的电能供用户使用或并入电网，发电后的背压蒸汽用于供热和制冷，实现能量的梯级利用。

5.根据权利要求4所述的有机废水超临界发电的方法，其特征是，上述步骤（4）中的氧化剂是液氧、空气、KClO₃、NaClO、KMnO₄溶液或H₂O₂。

6.根据权利要求4所述的有机废水超临界发电的方法，其特征是，上述步骤（8）中进一步包括以下改进步骤：（8.1）将高压旋液分离器排出的超临界水通过加热器进一步提升压力和温度，使其温度达到580℃以上，压力在28~40MPa，将其输入超临界发电机组进行发电，产生的电能供用户使用或并入电网，发电后的背压蒸汽用于供热和制冷。