[发明专利]一种三段式超临界水氧化装置

说明书

本发明属于环境保护与化工技术领域，提出一种三段式超临界水氧化装置，包括反应釜器，反应釜器包括自上而下依次垂直连接的反应釜A、反应釜B和反应釜C，反应釜C背离反应釜B的背离端设有与之垂直连接的沉降釜，反应釜B上设置有污染物入口，反应釜A、反应釜B和反应釜C上均设有氧化剂入口，反应釜A上设置有反应器出口。本发明的三段式超临界水氧化装置能够解决现有超临界水氧化技术中的固液混合物反应物料停留时间不足和连续反应困难的问题。

技术领域

本发明属于环境保护与化工技术领域，具体涉及一种三段式超临界水氧化装置，适应于 超临界水氧化技术处理有机废水及粉末状的危险废弃物。

背景技术

随着经济的快速发展和工业化进程的加快，环境问题已成为当今社会面临的一个全球性 的重大问题。超临界水氧化技术在上世纪80年代初提出，是一种最有前途的污染物处理技 术，特别适用于处理高浓度有机废水，包括印染废水、含油废水和垃圾渗滤液等。与传统的 处理工艺相比，超临界水氧化技术具有处理彻底、反应时间短、无二次污染和可控性高等特 点。

水的超临界状态是指水的温度超过374℃，压力超过22MPa时所达到的一种状态。在超 临界条件下，水的密度、介电常数等会发生显著变化，水将成为一种非极性溶剂，有机物与 氧气在超临界水中的溶解性大幅度增加，甚至完全混合形成均一相，氧化剂可以与有机物在 超临界水中发生强氧化反应，从而快速将有机物深度降解为无害的无机物，碳氢化合物被氧 化成CO₂和H₂O，氮元素被氧化成N₂，硫和卤素等则生成酸根离子的无机盐沉淀析出。

然而，超临界水氧化技术难以大规模利用，主要存在以下问题：高温高压下材料的腐蚀 问题、超临界状态下无机盐堵塞问题和反应时间停留不足等问题。经过30余年的发展，国 内外开发了多种超临界水氧化反应器，包括垂直放置、水平放置和倾斜放置等结构形式，但 是都难以有效解决反应物料为固液混合物时的停留时间不足和反应不连续的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三段式超临界水氧化装置，旨在解决现有超临界 水氧化技术中的固液混合物反应物料停留时间不足和连续反应困难的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种包括反应釜器，反应釜器包括自上而下依次垂直连接的反应釜A、反 应釜B和反应釜C，反应釜C背离反应釜B的背离端设有与之垂直连接沉降釜，反应釜B上 设置有污染物入口，反应釜A、反应釜B和反应釜C上均设有氧化剂入口，反应釜A上设置有反应器出口。

进一步，反应釜A、反应釜B、反应釜C和沉降釜在各自相邻连接处设置连接法兰及密 封件。

进一步，反应釜A、反应釜B、反应釜C和沉降釜均采用直管结构，为了节约空间，直管也可以有一定的弧度。

进一步，反应釜器的外壁设有加热器，加热器采用蒸汽、电或油加热。

进一步，加热器外设有保温层。

进一步，反应釜A上通过螺栓设有封头，封头上设置所述的反应器出口和插入反应釜器 内的热电偶套管。

进一步，反应釜器的高度为可调式结构。

进一步，沉降釜内设置料位计。

本发明的优点在于：本发明提及的一种三段式超临界水氧化反应装置，通过使反应物料 从下往上流动，且三段反应釜均有氧气喷入，有效的增加反应物料的停留时间及反应的充分 性；还通过反应釜下设沉降釜，使得无机盐依赖自身的重力就可沉积于沉降釜内，有助于解 决反应器堵塞问题，保证反应物料的连续反应。