[发明专利]一种管式超临界水氧化反应器及其用途

权利要求书

1.一种管式超临界水氧化反应器，其特征在于，包括：上封头（01）、筒体（12）、多个隔板（06）、多个折流板（09）、多根反应管（13）、下封头（16）；

上封头（01）和下封头（16）分别设置在筒体（12）上部和下部；

筒体（12）内沿着内腔中心轴依次设置多个所述隔板（06），所述隔板（06）将筒体（12）内部空间分隔为相对独立的上部空间，中部空间和下部空间，顶部的隔板和上封头（01）构成上封头空间，底部的隔板和下封头（16）构成下封头空间；

在上封头（01）的侧壁上设置有插入上封头空间的亚临界物料进口管（02）及氧化剂进口管（04）；所述亚临界物料进口管（02）伸入上封头空间中的部分为亚临界物料分布管（03），用于喷出物料；氧化剂进口管（04）伸入上封头空间中的部分为氧化剂分布管（05），用于分配氧化剂参与反应；

所述反应管（13）两端开口，穿过所有隔板（06）和筒体内部空间，其两端开口分别对着上封头空间和下封头空间；所述上部空间对应的侧壁下部和上部分别设置高温热油进口管（07）和高温热油出口管（08）；

在中部空间对应的侧壁的下部设置有常温物料进口管（10），侧壁顶部设置亚临界物料出口管（11），中部空间中物料可与途经中部空间的反应管中的高温物料热交换从而被加热至亚临界状态，然后经由亚临界物料出口管（11）流出并通过所述物料分布管（03）导入上封头空间中参与反应；

在下部空间对应的侧壁下部和上部分别设置冷却水进口管（14）和冷却水出口管（15）；

所述氧化剂分布管（05）由主管和垂直于主管的支管构成，支管用于伸入到所述反应管中；

在上部空间、中部空间和/或下部空间内设置有多个折流板（09），所述折流板（09）用于使通入的流体在相应的空间内折线流动，使热交换更加充分；

所述折流板（09）为面积小于筒体（12）的横截面积的金属薄板，通过将其部分边沿焊接在筒体（12）的侧壁上进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种管式超临界水氧化反应器，其特征在于，所述上封头（01）和下封头（16）为半球结构，可拆卸连接于筒体（12）两端；上封头（01）、下封头（16）与筒体（12）之间设置有八角垫密封，采用法兰连接的方式进行连接和密封。

3.根据权利要求1所述的一种管式超临界水氧化反应器，其特征在于，所述亚临界物料分布管（03）为多孔结构。

4.根据权利要求1所述的一种管式超临界水氧化反应器，其特征在于，物料分布管（03）具有自动旋转功能。

5.根据权利要求1所述的一种管式超临界水氧化反应器，其特征在于，所述反应管（13）为直管，且多根，以等距平行排列的方式设置在筒体内；所述氧化剂分布管（05）上的支管数量与所述反应管数量相同。

6.根据权利要求1所述的一种管式超临界水氧化反应器，其特征在于，位于下封头（16）的底部设置有物料出口管（17）用于反应后物料的排出。

7.一种超临界水氧化方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一所述的管式超临界水氧化反应器，包括以下步骤：

向氧化剂进口管（04）导入氧化剂，经氧化剂分布管（05）向反应管（13）喷氧化剂；

将预热至亚临界状态的物料经亚临界物料进口管（02）导入并由亚临界物料分布管（03）分配到上封头空间中并进入反应管，

氧化剂和亚临界物料通过反应管与上部空间中的高温导热油进行热交换形成超临界物料，超临界物料通过反应管经过中部空间和下部空间与其中的液体发生热交换，

通过常温物料进口管（10）向中部空间中导入常温物料，通过与其中流趟着超临界物料的反应管（13）进行热交换，常温物料升温至亚临界状态，然后再通过亚临界物料出口管（11）和亚临界物料进口管（02）进入上封头空间中。

8.根据权利要求7所述的超临界水氧化方法，其特征在于，所述物料为生活污水，油田废水，工业废水。