[发明专利]一种废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置及方法

权利要求书

1.一种废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于，包括：

一级高压水解系统，配置为对废弃复合材料进行一次水解处理；

二级高压水解系统，其进料口与一级高压水解系统的出料口连通，配置为对一次水解的液态产物进行二次水解处理；

高压氧化系统，其进料口与一级高压水解系统的出料口连通，配置为对一次水解的固体产物进行氧化反应；

材料粉碎系统，其与一级高压水解系统的进料口连通，配置为将废弃复合材料粉碎并输送到一级高压水解系统中；

第一配料泵送系统，包括第一高压泵送系统和第一预热系统，第一高压泵送系统与第一预热系统连接，第一预热系统与一级高压水解系统的进料口相连，配置为将水和母液的配料从第一高压泵送系统泵送到第一预热系统，经预热后输送到一级高压水解系统中；

第二配料泵送系统，包括第二高压泵送系统和第二预热系统，第二高压泵送系统与第二预热系统连接，第二预热系统与高压氧化系统的进料口相连，配置为将水和氧化剂的配料从第二高压泵送系统泵送到第二预热系统，经预热后输送到高压氧化系统中。

2.根据权利要求1所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：还包括第一减压分离系统，所述第一减压分离系统的进料端与所述二级高压水解系统的出料口连通，适于将二次水解后的产物减压分离为气体和液体。

3.根据权利要求2所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：还包括第一吸收净化设备，所述第一吸收净化设备与所述第一减压分离系统连接，适于将经所述第一减压分离系统减压分离后的气体进行吸收净化处理。

4.根据权利要求3所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：还包括分离纯化设备，所述分离纯化设备与所述第一减压分离系统连接，适于将经所述第一减压分离系统处理后的液体进行分离纯化处理。

5.根据权利要求4所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：还包括循环输送系统，所述循环输送系统的进料端与所述分离纯化设备连接，而出料端与所述第一高压泵送系统连接，适于将经所述分离纯化设备分离后的母液循环输送给所述第一高压泵送系统。

6.根据权利要求1所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：还包括第二减压分离系统，所述第二减压分离系统的进料端与所述高压氧化系统的出料口连通，适于将氧化后的产物减压分离为气体、液体和固体。

7.根据权利要求6所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：还包括第二吸收净化设备，所述第二吸收净化设备与所述第二减压分离系统连接，适于将经所述第二减压分离系统减压分离后的气体进行吸收净化处理。

8.根据权利要求7所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：还包括沉降处理设备，所述沉降处理设备与所述第二减压分离系统连接，适于将经所述第二减压分离系统减压分离后的液体和固体进行沉降分离处理。

9.根据权利要求1所述的废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置，其特征在于：所述一级高压水解系统、二级高压水解系统和高压氧化系统均为高压反应釜。

10.一种利用权利要求1至9任一所述废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理装置进行废弃复合材料水热降解和水热氧化联合处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）初始水解

第一步：利用材料粉碎系统按要求对需要处理的废弃复合材料进行粉碎处理，并将所得粉碎后的复合材料颗粒进入到一级高压水解系统；

第二步：利用第一高压泵送系统将水和母液按照给定的质量比例打入第一预热系统，经过预热后进入到一级高压水解系统；

第三步：开启一级高压水解系统的加热和搅拌设施，使高压反应釜内部的温度达到设定值后保持恒定；

第四步：通过催化剂进口加入一级高压水解系统所需要的催化剂，加完后关闭催化剂进口，开始废弃复合材料的初始水解反应；

（2）二次水解

第一步：初始水解反应完成后，停止一级高压水解系统的加热和搅拌设施，并将初始水解产物中的液态物料转入二级高压水解系统；

第二步：开启二级高压水解系统的加热和搅拌设施，使高压反应釜内部的温度达到设定值后保持恒定；

第三步：通过催化剂进口加入二级高压水解系统所需要的催化剂，加完后关闭催化剂进口，开始初始水解产物中液态物料的二次水解反应；

第四步：初始水解产物中液态物料的二次水解过程结束后，停止对二级高压水解系统进行加热，继续搅拌，使二次水解产物温度自然冷却；

第五步：二次水解产物温度自然冷却后，停止二级高压水解系统的搅拌设施，并将其转入第一减压分离系统，通过减压阀将体系压力减至常压后，将气体分离出来，并通过第一吸收净化设备对所得气体进行处理后排空；

第六步：对除去气体的剩余物料进行纯化处理，使目标降解产物得以纯化和收集，剩下的母液与水混合后进行循环套用；

（3）水热氧化

第一步：初始水解反应完成后，将初始水解产物中固态物料转入高压氧化系统；

第二步：利用第二高压泵送系统将水和氧化剂按照给定的比例打入第二预热系统，经过预热后进入到高压氧化系统；

第三步：开启高压氧化系统的加热和搅拌设施，使高压反应釜内部的温度达到设定值后保持恒定；

第四步：通过催化剂进口加入高压氧化系统所需要的催化剂，加完后关闭催化剂进口，开始初始水解产物中固态物料的水热氧化反应；

第五步：初始水解产物中固态物料的水热氧化过程结束后，停止对高压氧化系统进行加热，继续搅拌，使水热氧化产物温度自然冷却；

第六步：水热氧化产物温度自然冷却至后，停止高压氧化系统的搅拌设施，并将其转入第二减压分离系统，通过减压阀将体系压力减至常压后，将气体分离出来，并通过第二吸收净化设备对所得气体进行处理后排空；

第七步：除去气体的剩余物料被引入到沉降处理设备，通过沉降处理后将上清液直接排放，残余固体通过常规方法进行收集和处理。