[发明专利]一种超临界水反应温度控制方法及装置以及超临界水反应器系统

说明书

技术领域

本发明涉及超临界水反应领域，尤其涉及一种超临界水反应温度控制方法及装置以及超临界水反应器系统。

背景技术

超临界水具有类似液体的密度、溶解能力和良好的流动性，又具有类似气体的高的扩散系数和低的粘度，超临界水的特性介于液体与气体之间。例如，超临界水对溶质具有极大的溶解度，能够与各种气体和各种非极性物质如己烷、苯等有机物完全互溶，再例如，超临界水传质速率极高，在氧化/气化反应中为均相反应，反应速率快、时间短，超临界水处理技术就是利用超临界水的特点，将有机物在超临界水中与氧化剂发生自热反应，将有机物彻底分解为无毒无害的二氧化碳、水等物质予以排放，减少环境污染。

所述超临界水一般为温度高于450℃，压力高于22MPa条件下的水，在有机物进行氧化反应进行分解的过程中，氧化剂的流量对所述超临界水反应的热量变化起主要作用，维持稳定的反应温度是保证超临界水处理反应器的正常与安全运行的前提，目前，为了维持所述超临界水处理反应器的温度稳定，通常通过控制超临界水反应器中的温度来实现，然而，随着超临界水反应器内物料流量的变化，超临界水反应器内温度随之发生变化，这时，通过控制进入所述超临界水反应器内的氧化剂流量来调节所述超临界水反应器的温度，使得所述超临界水反应器内的温度控制不及时，具有极大的滞后性，以及氧气回路中所受的外部干扰较大，进而使得超临界水反应器内温度波动范围较大，难以保证所述超临界水反应器的稳定性与安全性。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种超临界水反应温度控制方法及装置以及超临界水反应器系统，能够准确控制所述超临界水反应器的温度，减小所述温度的波动范围，提高所述超临界水反应器的稳定性与安全性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种超临界水反应温度控制方法，包括：

获取反应器内的温度T，与预设温度Tsp进行偏差比较后，通过整定计算模型获取进入所述反应器内氧气量的参数目标值；

检测获得进入所述反应器内的氧气量参数测量值，若所述氧气量参数测量值与所述氧气量参数目标值存在偏差，则根据所述参数目标值调节所述进入反应器内的氧气量。

优选的，所述整定计算模型为ΔT＝kx+b，其中，所述ΔT为温度偏差值，x为进入所述反应器内的氧气量参数目标值，所述k与b为任何一工况下的拟合值。

进一步优选的，所述根据所述参数目标值调节进入所述反应器内的氧气量包括：调节用于控制氧气量的阀门开度。

可选的，所述根据所述参数目标值调节所述进入反应器内的氧气量之后，所述反应器内的温度在1min内恢复到所述预设温度Tsp±5℃之内。

优选的，所述氧气量的参数包含氧气流量或者氧气压力。

另一方面，本发明实施例提供一种超临界水反应温度控制装置，包括：

第一控制器以及与所述第一控制器串联的第二控制器，

所述第一控制器用于获取所述反应器内的温度，并与所述第一控制器的预设温度进行偏差比较后，通过整定计算获取进入所述反应器内的氧气量的参数目标值；

所述第二控制器用于接收所述氧气量的参数目标值，并与检测到的所述进入反应器内的氧气量的参数测量值进行偏差比较，调节所述进入反应器内的氧气量。

优选的，所述第一控制器还包括温度检测部件，所述温度检测部件用于检测所述反应器内的温度。

进一步优选的，所述第二控制器还包括：氧气量的参数检测部件，所述氧气量参数检测部件用于检测进入所述反应器内的氧气量参数测 量值。

可选的，所述第二控制器还包括氧气量控制阀，所述氧气量控制阀用于调节所述进入反应器内的氧气量。

优选的，所述氧气量的参数包含氧气流量或者氧气压力。

进一步优选的，所述氧气量的参数检测部件包括氧气流量计或者氧气压力表。

再一方面，本发明实施例提供一种超临界水反应器系统，包括：

反应器以及如上述所述的超临界水反应温度控制装置。