[发明专利]一种超临界水氧化处理含碳有机物的方法

权利要求书

1.一种超临界水氧化处理含碳有机物的方法，包括使含碳有机物在水的超临界状态下，在氧化剂作用下，进行氧化反应，得到氧化分解产物，其特征在于，所述含碳有机物经超临界水氧化处理释放的热量至少能够提供使所述含碳有机物升温至水的超临界状态所需要的热量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳有机物的热值达到0.90MJ/kg以上；

优选地，所述含碳有机物选自污泥、生物质、褐煤中的任意1种或至少2种的组合，和/或污泥、生物质、褐煤中的任意1种或至少2种的组合和废水的混合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超临界水氧化处理释放的热量通过热交换将含碳有机物加热，加热后的含碳有机物的温度为320-500℃，优选400-450℃；

优选地，所述氧化剂为含氧气或可以产生氧气的物质；

优选地，所述氧化剂选自氧气、空气和双氧水中的任意1种或至少2种的组合。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧化剂用量为原料中含碳废弃物COD的100-150%，优选110-130%；

或，所述氧化剂用量为原料中含碳废弃物COD的3-15%，优选5-10%；

优选地，所述氧化剂的温度为20-250℃，优选25-250℃，进一步优选150-220℃；

优选地，所述含碳有机物和水的压力独立地选自22.1-35MPa；

优选地，所述氧化剂的压力为23-40MPa。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述超临界水氧化反应的启动能量由辅助燃料燃烧后释放的热量提供，以将包含所述含碳有机物的氧化反应原料加热到320-500℃；所述辅助燃料的燃烧在低温燃烧催化室中进行；

优选地，所述辅助燃料在低温燃烧催化剂存在的条件下，与氧化剂进行氧化燃烧反应；

优选地，所述辅助燃料的压力为22.5-38MPa；

优选地，所述氧化剂的压力为23-40MPa；

优选地，所述辅助燃料经氧化燃烧反应后，温度为650-800℃。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述辅助燃料的用量为含碳有机物质量的5-80wt%，优选30-40wt%；

优选地，辅助燃料燃烧过程中，氧化剂的用量为辅助燃料完全燃烧需氧量的100-200%，优选130-150%；

优选地，所述低温燃烧催化剂选自Pt、Pd、PtO、PdO、Rh、Au中的任意1种或至少2种的组合，优选Pt、Pd、PtO、PdO中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述低温燃烧催化剂负载在Al₂O₃、Si、TiO₂、ZrO₂、Ce_xZr_1-xO中的任意1种或至少2种的载体上，优选负载在Al₂O₃、Si、TiO₂中的任意1种或至少2种的载体上；所述催化剂的负载优选是颗粒状或纤维状；

优选地，所述低温燃烧催化剂负载的方式选自浸渍法或磁控溅射法；

优选地，所述辅助燃料为有机醇类或醛类；优选甲醇、乙醇、丙醇、甲醛、乙醛中的任意1种或至少2种的组合。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法启动时，使辅助燃料和氧化剂在低温燃烧催化室中发生低温燃烧反应，反应产物与水混合将反应生成的热量送入反应器，启动超临界水氧化反应；

稳定运行时，停止低温燃烧反应，向反应器中输入原料和氧化剂进行超临界水氧化反应。