[发明专利]一种超临界水氧化工业化排盐方法及系统

说明书

本发明公开了一种超临界水氧化工业化排盐方法，所述方法是采用双锁斗或多锁斗充压和泄压，以实现一种安全、稳定和长周期的连续排盐方法，目前采用盐溶液背压阀方法排盐且均为间断排盐。与现有技术相比，本发明解决了背压阀排盐可能造成反应器压力波动以及反复充压和泄压等问题；同时也解决了盐溶液背压阀泄压磨损和堵塞严重，背压阀频繁更换，造成背压阀一直难以选型和稳定运行，直接影响装置的稳定运行，特别是处理放射性物料难以实现频繁更换。

技术领域

本发明涉及一种超临界水氧化工业化排盐方法，具体为一种通过气体稳定降压以实现排盐系统的安全可靠长周期运行，主要应用于超临界水氧化或其它高压气液或气液固多相流系统的排盐方法，属于含有机固废、有机危废和放射性有机废物等污水超临界水氧化处理技术领域。

背景技术

超临界水氧化技术已广泛用于核电、军工、化工、石油、市政、制药、食品等行业，用于处理有毒、有害、难降解的有机废物。超临界水氧化技术处理有机废物的技术特点为氧化效率高(有机物氧化效率可达99％以上)、反应速度快(几秒甚至几分钟即可反应完全)，因此，为保证有机物可充分发生氧化反应，反应器内需持续高于超临界水的临界条件(即：临界温度Tc＝374.2℃，临界压力Pc＝22.1MPa)，为了实现有机物氧化高转化率(99％以上)，大多数超临界水氧化的操作温度高于550℃、操作压力高于26MPa。

超临界水氧化工艺的排盐技术一直是困扰着广大学者们的重大难题之一，通过常规的降温降压排盐，由于细小颗粒的盐通过背压阀时压差过大(约为25～28MPa(G))，对背压阀的密封面磨损非常严重，试验样机的使用情况反映：进口背压阀可以用一个多月，密封面被破坏，国产背压阀至多开关两三次密封面可能会被破坏，难以维持反应系统的高压，从而无法继续使用，需要下次维修或更换。既造成经济成本较高，又难以实现排盐系统的连续稳定运行，更谈不上工业化推广使用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种超临界水氧化工业化排盐方法。

本发明提供的超临界水氧化工业化排盐方法，包括如下步骤：

步骤a：将超临界的有机污水和氧气输送至超临界水氧化反应器内，有机污水在反应器内完全氧化反应生成水、二氧化碳和盐，汽相排出反应器；

步骤b：所有锁斗陆续充压完成且维持锁斗压力低于反应器内压力；

步骤c：将反应器产生的气液混合物与盐排至步骤b)中某一锁斗，锁斗内通过循环冷却水进行初级气液分离，锁斗背压泄压排盐，所得含盐废水重新进行超临界水氧化反应，锁斗再次充压冷却预备排盐；

步骤d：依次使用不同锁斗重复步骤c)；

步骤e：初级气液分离后的汽相进入汽液分离器进行二级气液分离，所得纯水过滤，所得汽相精过滤后排出。

优选地，步骤a)的具体操作为：将预热到超临界状态的有机污水和常温高压的氧气在反应器内依靠超临界水氧化反应放热将反应器快速温度升至550℃以上，有机污水和氧气均相快速完全反应产生盐、水和二氧化碳等。

更优选地，所述反应器设有超温和超压保护的降温和泄压的紧急排放系统。

更优选地，所述反应器设有温度和压力监测点。

优选地，步骤b)的具体操作为：所述锁斗通过外部高压气瓶或高压气体系统充压至比反应压力低50～500kPa，并通过汽相出口气动(或电动)调节阀及自动压力调节阀控制排盐压差(即锁斗压力与反应器压力之差)维持在50～500kPa以内。

更优选地，所述锁斗至少为两个，以实现锁斗循环切换，即反应器连续排盐。

优选地，初级气液分离的具体操作为：打开锁斗排盐入口阀门和循环水进出口管线，将反应器产生的盐排至锁斗，锁斗外部的循环冷却水与锁斗内气相进行热交换，纯水气体冷凝为纯水，并进行汽液分离。汽相水冷器进一步将汽相降温。