[发明专利]一种超临界氧化反应器

说明书

本发明提供了一种超临界氧化反应器，涉及废物处理技术领域。具体包括燃烧环和收集室，燃烧环的外壁分别开设若干进料口和回流入口，进料口上连接进料管道，回流入口上连接回流管道；燃烧环的内侧上部均匀开设若干回流出口，使燃烧环通过回流出口与收集室连通，收集室的出料口通过回流管道分别与燃烧环的回流入口连通；燃烧环的底部开设排渣口。本发明的超临界氧化反应器能够解决无机盐堵塞、腐蚀问题，且反应稳定。

技术领域

本发明涉及废物处理技术领域，尤其是涉及一种超临界氧化反应器。

背景技术

随着我国工业的发展，高浓度难降解有机废水和污泥的种类和数量越来越多，对生态环境和人类健康的威胁也日益严峻。传统难降解有机废水和污泥处理技术，如物理法、化学法、预处理+生化法等，往往存在过程繁琐、成本高、效率低、耗时长和二次污染等问题。

超临界水氧化技术，即在高温、高压条件下，以超临界水作为化学反应介质，快速且彻底地氧化有机物。其为高浓度难降解有机废水和污泥的处理提供了新思路。然而，超临界水氧化技术自开发以来，最大的难点问题在于结垢堵塞和腐蚀问题。结垢和堵塞是因为无机物在超临界状态下溶解度较小，容易沉积造成堵塞；腐蚀问题是在高温高压和含氧条件下容易使反应器发生腐蚀。

因此，通过改变反应器的结构和运行方式，从而减少堵塞和腐蚀，是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种超临界氧化反应器，该反应器能够有效解决现有超临界氧化反应器的无机盐堵塞和腐蚀的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超临界氧化反应器，包括燃烧环和收集室，所述燃烧环的外壁分别开设若干进料口和回流入口，所述进料口上连接进料管道，所述回流入口上连接回流管道；所述燃烧环的内侧上部均匀开设若干回流出口，使燃烧环通过所述回流出口与所述收集室连通，所述收集室的出料口通过所述回流管道分别与燃烧环的回流入口连通；所述燃烧环的底部开设排渣口。

进一步地，所述进料口和回流入口分别间隔交错设置，且所述进料管道和回流管道均沿所述燃烧环的切线方向设置。

进一步地，还包括环状的进料主管道，所述进料主管道上设置主进料口和若干出料口，所述出料口分别与所述进料管道的进料端连接。

进一步地，通过所述进料管道进入燃烧环内的有机废物和通过所述回流管道回流至燃烧环内的未反应物质及反应剩余物质在所述燃烧环内沿同一旋转方向作圆周运动。

进一步地，所述收集室的顶部设置投料口，底部呈漏斗状。

进一步地，还包括回流泵，所述回流泵设置在所述回流管道上。

进一步地，所述回流管道包括相互连通的环状主回流管和多个支回流管，所述收集室的出料口与主回流管的入口端连接，多个支回流管的出口端分别与所述回流入口连接，使从所述收集室流出的物质从主回流管流入支回流管中，再回流至燃烧环内。

进一步地，所述燃烧环的进料口上设置喷嘴，所述喷嘴包括过流断面直径逐渐缩小的入口段、缩小段和出口段，且所述出口段的长度为出口段过流断面直径的3-5倍，流速为10-30m/s；所述缩小段的缩小角度为30-90°；所述入口段的长度大于入口段过流断面直径。

进一步地，所述燃烧环内的过流断面为矩形，且矩形的高度与宽度比例为1-2.5:1。

进一步地，所述回流泵的工作流量Q＝V_r*S_f，其中，V_r取10-30m/s，S_f为燃烧环内过流断面面积。