[发明专利]一种超临界水氧化处理系统及其调控方法

说明书

本发明公开了一种超临界水氧化处理系统及其调控方法，一体式反应器内部集成设置有加热装置、紧急取热器、掺混水预热器、物料预热器、壁面冷却器，实现了超临界水氧化反应放热的多途径、梯度综合利用以及反应器壁面的防超温保障；实施了有机废物的直接掺混升温，物料适应性强，可以采用在线连续或者定时间歇的多样脱排盐方式；针对流量、温度、压力等关键系统参数，设置有多级自动调控措施，可以广泛应有于各类有机废物的高安全性、高效无害化处理。

技术领域

本发明属于有机废物处理技术领域，具体涉及一种超临界水氧化处理系统及其调控方法。

背景技术

当前工业生产各领域均会产生大量有机废物，如印染废水、医疗废弃物、化工废水等，其有机污染物含量不同，含盐量迥异，且通常难生化降解，大大提高了处理难度。传统处理方法不仅不能有效实现有机废物的减量化和无害化，还会产生渗滤液污染地下水，产生二噁英和SO₂等有害气体，进一步恶化了人类的生存环境。此外，当前多数常规处理方式仅能处理特定有机废物，适用范围较窄，导致其经济效益较低。

超临界水氧化技术利用超临界水(TT374.15℃且PT22.12 MPa)同时溶解有机废弃物和氧化剂，发生氧化反应。由于超临界水环境消除了传质传热阻力，有机废弃物可在几秒至几分钟内完全降解，因此超临界水氧化技术被视为一种清洁高效的有机废弃物处理技术。然而，待处理有机废物中无机盐引发的腐蚀失效问题以及盐结晶析出可能诱发的设备堵塞问题，严重影响了装置运行的安全性；此外，系统运行过程中流量、压力、温度的波动也会影响系统正常运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种超临界水氧化处理系统及其调控方法，能够处理各种化学需氧量含量、无机盐种类及浓度的有机废物，脱排盐方式多样，具有多级高可靠性流量、温度、压力等参数调控措施，实现各类有机物的高效处理，保证系统运行安全。

本发明采用以下技术方案：

一种超临界水氧化处理系统，包括一体式反应器A，一体式反应器A内部设置有反应器主体，反应器主体依次经紧急取热器、掺混水预热器、物料预热器与壁面冷却器的一端连接，壁面冷却器的另一端分别连接降温调压-后续模块和物料模块，降温调压-后续模块用于调节一体式反应器A内流体压力和温度；物料模块与反应器主体连接，用于将有机废物输入反应器主体，反应器主体还分别连接有氧化剂模块、升温控温模块和脱排盐模块，氧化剂模块用于向反应器主体内输入氧化剂，在反应器主体内部进行超临界水氧化反应；升温控温模块利用软化水对反应器主体进行温度调节；脱排盐模块用于排出反应器主体内的无机盐。

具体的，物料模块包括有机废物罐，有机废物罐经高压泵分三路，第一路与升温控温模块连接，第二路经加热装置与反应器主体连接，第三路经物料预热器与加热装置连接。

进一步的，高压泵与升温控温模块之间的连接管路上并联设置有高压水流量调节阀和物料流量计，物料流量计与高压水流量调节阀连锁设置。

进一步的，壁面冷却器分两路，一路经反应后流体旁路调节阀与降温调压-后续模块连接，另一路经有机废物罐与降温调压-后续模块连接，有机废物罐与高压泵之间的管路上设置有物料初预热温度计，反应后流体旁路调节阀与物料初预热温度计连锁设置。

具体的，升温控温模块包括软化水罐，软化水罐分两路，一路经软化水高压泵后分两路，一路与物料模块汇合后分两路，一路经加热装置与反应器主体连接，另一路经物料预热器与加热装置连接；经软化水高压泵的另一路经掺混水预热器与反应器主体连接；软化水罐的第二路经软化水低压泵和壁面冷却器后分两路，一路经紧急取热器与降温调压-后续模块连接，另一路经紧急取热调节阀与紧急取热器汇合后与降温调压-后续模块连接，经降温调压-后续模块换热后返回至软化水罐。

进一步的，反应器主体的壁面设置有反应器主体壁面温度计，反应器主体的内部设置有反应器主体内部温度计，反应器主体壁面温度计与软化水低压泵连锁设置，反应器主体内部温度计与加热装置和紧急取热调节阀联锁设置。