[发明专利]用于提高超临界水氧化系统运行可靠性的方法及系统

说明书

本发明涉及超临界水氧化技术领域，具体涉及一种用于提高超临界水氧化系统运行可靠性的方法及系统。所述方法包括如下步骤：污泥预处理：对污泥中的大漂浮物进行拦截，然后使污泥进入预处理回路，在所述预处理回路中依次对污泥进行沉淀、PH调节、细化、压力调节、流量调节、温度调节，直到污泥的压力、温度和流量满足设计要求后才进入超临界处理单元；超临界处理：设置至少两个超临界处理单元，预留备用的处理单元，当运行中的处理单元需要维护或维修时可自动切换至备用的处理单元，切换过程不影响系统连续运行。本发明从反应器设备结构、系统配置、运行方式等方面提高了超临界水氧化系统运行的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及超临界水氧化技术领域，尤其是涉及一种用于提高超临界水氧化系统运行可靠性的方法及系统。

背景技术

超临界水是指压力和温度都超过临界点的水，纯水的临界点为374.3℃，22.05MPa。在此条件下水的性质发生了很大的变化，使超临界水具有许多新的特征。比如水的极性发生了较大变化，使得在常温常压条件下易溶于水的无机盐类变得几乎不溶，难溶的非极性有机物、氧气、二氧化碳等气体等变得可以任意比例的互溶。常规的多相反应可以转变为单相反应，极大的提高了传质效率、降低了反应时间，是一种良好的溶剂介质。

以超临界水为介质，在其中进行有机物和氧气的氧化反应就是超临界水氧化技术。由于超临界水的存在创造了互溶的均一相反应，减少了相间传质的阻力，同时由于高温高压条件下，物质的热运动大大强化，反应效率可呈指数级增加，在极短的时间内完成。超临界水氧化技术创造了一个高温高压的反应条件，反应的化学势能极大提高，化学平衡向产物段平移，使得去除更加彻底，并可杜绝大部分中间小分子有机物的生成，反应产物为二氧化碳和无机固相，无二次污染。

目前，国内超临界水氧化技术主要还处于产业化初级阶段尚未进行大规模的工程应用。主要原因，一是在高温高压条件下设备的腐蚀和无机盐的结晶堵塞问题。二是进出水管道、换热管道及反应器本身由于污泥高温热解、焦化产生的堵塞及腐蚀并由此造成系统运行的可靠性问题，目前还没有提出切实可行的办法，限制了工程应用，而对于高温高压反应器，系统的安全性、可靠性至关重要。目前在工程实践中，超临界水氧化系统很难实现长期稳定连续的运行，必须不断的停机进行检修、维护、更换等操作，而每次开停机对于系统能量损失很大，必须研发出一套连续稳定运行的集成化系统，提高系统运行的可靠性。

因此，急待寻求一种能够稳定运行的超临界水氧化系统。

发明内容

本发明针对超临界水氧化处理污泥中的堵塞、腐蚀、积盐等问题，从反应器设备结构、系统配置、运行方式等方面提出了用于提高系统运行稳定性、可靠性的方法。

本发明提供的用于提高超临界水氧化系统运行可靠性的方法，包括如下步骤：

污泥预处理：对污泥中的大漂浮物进行拦截，然后使污泥进入预处理回路，在所述预处理回路中依次对污泥进行沉淀、PH调节、细化、压力调节、流量调节、温度调节，直到污泥的压力、温度和流量满足设计要求后才进入超临界处理单元；

超临界处理：设置至少两个超临界处理单元，预留备用的处理单元，当运行中的处理单元需要维护或维修时可自动切换至备用的处理单元，切换过程不影响系统连续运行。

优选地，在所述预处理回路中设置用于温度调节的电加热器单元和至少两个相互并联的污泥换热器单元，预留备用的污泥换热器单元，当运行中的污泥换热器单元需要维护或维修时可自动切换至备用的污泥换热器单元，切换过程不影响系统连续运行；每一个所述污泥换热器单元与每一个所述处理单元分别通过污泥进入管道连通，在所述污泥进入管道上设置污泥控制阀组，用于切换所述污泥换热器单元、控制每一个所述处理单元的污泥通断和污泥流量。