[发明专利]一种对有机废物具有强适应性的超临界水氧化处理装置

说明书

本发明公开了一种对有机废物具有强适应性的超临界水氧化处理装置，主体部分为上部组件、筒体、底部封头，其内部设有掺混水取热组件、加热组件和除盐组件，对待处理有机废物不进行间壁预热，可以强化装置对待处理有机废物的化学需氧量浓度高低、无机盐种类及浓度的适应性，且有效避免或者减缓腐蚀失效风险以及无机盐在狭窄换热管道内析出而诱发沉积堵塞问题。同时，在储盐区设置布氧器进一步强化氧化，底部封头的排盐口可将析出的盐定时排出反应器，从而实现了反应器对高含盐量有机废物的适应性。

技术领域

本发明属于超临界水处理有机废物领域，具体涉及一种对有机废物具有强适应性的超临界水氧化处理装置。

背景技术

超临界水(Supercritical Water，简称SCW)是指温度和压力均高于其临界点(Tc＝374.15℃，Pc＝22.12MPa)的特殊状态的水。与普通的液态水相比，超临界水的各种理化性质发生了显著的变化：密度、黏度、离子积均明显下降，扩散系数较高；水分子间的氢键减弱；介电常数变得极小，在超临界水体系中氧气、空气、过氧化氢、水及绝大多数有机物可以任意比例互溶；但是，无机盐类在SCW中的溶解度极低，容易被分离出来。

传统超临界水氧化工艺借助换热器，将待处理物料作为冷却介质对超临界水氧化反应出水进行降温，同时实现待处理物料的预热升温至超临界温度。临界点温度附近为强腐蚀敏感区，传统工艺中物料预热不可避免地经历该区域，导致换热器等预热设备面临着严重的腐蚀失效风险。此外，若物料中的含盐量较高，物料预热过程中，还很容易出现盐结晶沉积，因而诱发设备及管道设施堵塞问题。因此，传统超临界水氧化处理装置的有关物料预热升温设备的设计，必须结合实际待处理物料的具体特性展开，故而导致已建成处理装置对物料种类及盐含量的适用性非常有限。另外，对于传统超临界水氧化工艺，对物料进行预热时，不同COD物料所需的预热温度不一致，导致装置对物料COD的适应性差。除此之外，反应过程中还可能发生氧化不彻底的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种对有机废物具有强适应性的超临界水氧化处理装置，本发明对物料不进行预热，内部采用掺混水对反应后流体取热，吸热升温后掺混水与冷物料混合，实现物料升温，从而避免传统工艺方案中待处理物料与反应出水直接换热有关设备的投资高、腐蚀/堵塞风险大的问题，并大大提高了处理装置对待处理物料中盐种类与含量、COD浓度高低的适应性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提供一种对有机废物具有强适应性的超临界水氧化处理装置，包括：

筒体，所述筒体的上部密封连接上部组件，下部密封连接底部封头；筒体内腔的上部与上部组件相连通，下部与底部封头的储盐区相连通；筒体侧面底部开设反应后流体引出口；筒体的内腔中设置有加热组件和脱盐组件；

上部组件，所述上部组件上设置有超临界掺混水入口、第一氧化剂入口及物料入口；

底部封头，所述底部封头的内腔为储盐区，侧面设置有第二氧化剂入口，底部设置有超临界压力排盐口。

本发明进一步的改进在于：

所述筒体内设置有分隔筒，所述分隔筒包括套设的第一隔筒和第二隔筒，第一隔筒的内部为中心反应通道，第一隔筒与第二隔筒之间为强化反应通道，第二隔筒与筒体之间为尾部通道；

中心反应通道上部与超临界掺混水入口、第一氧化剂入口和物料入口相连通，下部与强化反应通道的底部和储盐区的顶部相连通；强化反应通道的顶部与尾部通道的顶部相连通；尾部通道的底部与反应后流体引出口相连通。

所述筒体、上部组件和底部封头的壁面上设置内壁控温组件；所述内壁控温组件上设置有内壁控温流体引入口和内壁控温流体引出口。

所述加热组件和脱盐组件设置于中心反应通道内。