申請(qǐng)日2015.10.10

　　公開(kāi)(公告)日2016.01.20

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F11/00; C02F11/06

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)及工藝，通過(guò)污泥加熱器預(yù)加熱污泥來(lái)降低污泥粘度，進(jìn)而提高污泥流動(dòng)性;通過(guò)甲醇輔熱作為啟動(dòng)階段的系統(tǒng)預(yù)熱熱源，避免物料直接加熱而導(dǎo)致的管道結(jié)焦堵塞問(wèn)題;通過(guò)控制流體流速來(lái)防止固體顆粒在系統(tǒng)輸運(yùn)管道中的沉積和堵塞，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。通過(guò)毛細(xì)管結(jié)合調(diào)節(jié)閥的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)降壓，克服了大壓降條件下固體顆粒對(duì)降壓閥門(mén)的磨蝕或堵塞，并且可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的精確控制。通過(guò)預(yù)熱污泥和產(chǎn)生蒸汽的方式回收有機(jī)物的氧化放熱，進(jìn)行能量梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)能量利用率最大化，提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：污泥預(yù)處理部分、物料預(yù)熱部分、混合反應(yīng)部分;

　　污泥預(yù)處理部分包含污泥儲(chǔ)池(1)，污泥儲(chǔ)池(1)的出口與螺桿泵(2)進(jìn)口連通，螺桿泵(2)出口與污泥加熱器(3)殼側(cè)入口相連，污泥加熱器(3)殼側(cè)出口連接均質(zhì)乳化泵 (4)進(jìn)口，均質(zhì)乳化泵(4)出口與高壓污泥隔膜泵(5)進(jìn)口連通;

　　物料預(yù)熱部分包含甲醇啟動(dòng)電加熱器(12)和污泥預(yù)熱器Ⅲ(8)，甲醇啟動(dòng)電加熱器(12) 進(jìn)口與高壓甲醇輸送泵(11)出口相連，高壓甲醇輸送泵(11)進(jìn)口連接甲醇溶液儲(chǔ)罐(10) 出口;污泥預(yù)熱器Ⅲ(8)的入口與污泥預(yù)熱器Ⅱ(7)外管出口相連，污泥預(yù)熱器Ⅱ(7)外管進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅰ(6)外管出口相連;污泥預(yù)熱器Ⅰ(6)外管進(jìn)口與高壓污泥隔膜泵(5) 出口連通;

　　混合反應(yīng)部分包含超臨界水氧化反應(yīng)器(9)，超臨界水氧化反應(yīng)器(9)的氧氣入口與緩沖器(16)出口相連，緩沖器(16)進(jìn)口連接液氧氣化器(15)出口，超臨界水氧化反應(yīng)器(9) 的甲醇溶液進(jìn)口連接于甲醇啟動(dòng)電加熱器(12)的出口，超臨界水氧化反應(yīng)器(9)的污泥進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅲ(8)的出口連通;液氧儲(chǔ)槽(13)提供低溫液氧泵(14)連接液氧氣化器 (15)入口。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括熱量回收部分;熱量回收部分包含污泥加熱器(3)和低壓軟化水泵(18)，污泥加熱器(3)管側(cè)進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅰ(6)內(nèi)管出口連通，污泥預(yù)熱器Ⅰ(6)內(nèi)管進(jìn)口與軟化水加熱器(19) 內(nèi)管出口相連，軟化水加熱器(19)內(nèi)管進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅱ(7)內(nèi)管出口相連，污泥預(yù)熱器Ⅱ(7)內(nèi)管進(jìn)口與蒸汽發(fā)生器(20)管側(cè)出口連通，蒸汽發(fā)生器(20)管側(cè)進(jìn)口連接于超臨界水氧化反應(yīng)器(9)出口;低壓軟化水泵(18)進(jìn)口與軟化水箱(17)出口相連，低壓軟化水泵(18)出口連接軟化水加熱器(19)外管進(jìn)口，軟化水加熱器(19)外管出口與蒸汽發(fā)生器(20)殼側(cè)進(jìn)口相連，產(chǎn)生的飽和蒸汽從蒸汽發(fā)生器(20)殼側(cè)出口輸出。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括降壓部分;降壓部分包含壓力調(diào)節(jié)閥(22)，壓力調(diào)節(jié)閥(22)進(jìn)口連接毛細(xì)管(21)出口，毛細(xì)管(21)進(jìn)口與污泥加熱器(3)管側(cè)出口相連，壓力調(diào)節(jié)閥(22)出口與管道過(guò)濾器(23) 進(jìn)口連通，管道過(guò)濾器(23)出口連接集液箱(24)。

　　4.印染污泥的超臨界水氧化處理工藝，其特征在于，基于權(quán)利要求3所述的印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)，包括：

　　1)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，甲醇與軟化水進(jìn)入甲醇溶液儲(chǔ)罐(10)，配制成濃度為15wt%的甲醇水溶液，甲醇水溶液被甲醇輸送泵(11)加壓至28MPa后，進(jìn)入甲醇啟動(dòng)電加熱器(12)被加熱至起燃溫度500℃，然后進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器(9)的甲醇溶液進(jìn)口;液氧儲(chǔ)槽(13)中的液氧由低溫液氧泵(14)加壓至28MPa后，流經(jīng)液氧氣化器(15)被氣化后，通過(guò)緩沖器 (16)之后進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器(9)的氧化劑進(jìn)口;集液箱(24)中的干凈水通過(guò)高壓污泥隔膜泵(5)加壓至28MPa后，進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅰ(6)外管，之后依次流經(jīng)污泥預(yù)熱器 Ⅱ(7)外管、污泥預(yù)熱器Ⅲ(8)后進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器(9);在超臨界水氧化反應(yīng)器(9) 中，加熱后的甲醇溶液與氧化劑混合后起燃，燃燒后高溫產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)熱，直至反應(yīng)器中流體溫度達(dá)到反應(yīng)溫度550℃，此時(shí)切換高壓污泥隔膜泵(5)的進(jìn)口物料為印染污泥;打開(kāi)均質(zhì)乳化泵(4)至污泥隔膜泵(5)之間的電動(dòng)截止閥，關(guān)閉集液箱(24)至污泥隔膜泵(5) 之間的電動(dòng)截止閥;

　　2)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在超臨界水氧化反應(yīng)器(9)內(nèi)的流體溫度升溫至550℃之后，進(jìn)行物料切換;污泥儲(chǔ)池(1)中的印染污泥通過(guò)螺桿泵(2)，進(jìn)入污泥加熱器(3)殼側(cè)進(jìn)口后被加熱至75℃;從污泥加熱器(3)殼側(cè)出口流出后，由均質(zhì)乳化泵(4)被均勻化處理后，流入高壓污泥隔膜泵(5)進(jìn)口，污泥被加壓至28MPa后輸運(yùn)至污泥預(yù)熱器Ⅰ(6)的外管側(cè)進(jìn)口，被高溫反應(yīng)后流體加熱至115℃后從外管側(cè)出口流出;之后進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅱ(7)的外管進(jìn)口，被高溫反應(yīng)后流體加熱至224℃后從外管側(cè)出口流出;之后進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅲ(8) 中被超臨界水氧化反應(yīng)器(9)中的反應(yīng)后高溫流體加熱至395℃后，進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器(9)的污泥進(jìn)口;印染污泥在反應(yīng)器(9)中與氧化劑混合后，進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)，有機(jī)污染物被徹底分解為CO2、H2O、N2小分子物質(zhì)，同時(shí)有機(jī)物氧化反應(yīng)放出的熱量加熱反應(yīng)流體至550℃;

　　3)超臨界水氧化反應(yīng)器(9)中的反應(yīng)后高溫流體，流經(jīng)污泥預(yù)熱器Ⅲ(8)換熱管道后，被冷卻至389℃，流出超臨界水氧化反應(yīng)器;之后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器(20)的管側(cè)進(jìn)口，在其中被降溫至288℃后從管側(cè)出口流出;進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅱ(7)內(nèi)管進(jìn)口，在其中被冷卻至198℃ 后從內(nèi)管出口流出;之后進(jìn)入軟化水加熱器(19)內(nèi)管進(jìn)口，放出熱量加熱軟化水后，被冷卻至117℃后從內(nèi)管出口流出;隨后流入污泥預(yù)熱器Ⅰ(6)的內(nèi)管進(jìn)口，預(yù)熱外管的印染污泥，反應(yīng)后流體在其中降溫至81℃;之后進(jìn)入污泥加熱器(3)的管側(cè)進(jìn)口，在其中傳遞熱量給殼側(cè)的印染污泥，被冷卻至30℃之后從管側(cè)出口流出;

　　4)從污泥加熱器(3)管側(cè)出口流出的冷卻后反應(yīng)后干凈流體，進(jìn)入毛細(xì)管降壓器(21);高壓流體流經(jīng)毛細(xì)管降壓器(21)實(shí)現(xiàn)20MPa的壓力損失，剩余的壓力損失由壓力調(diào)節(jié)閥(22) 承擔(dān)。

　　說(shuō)明書(shū)

　　印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)及工藝

　　【技術(shù)領(lǐng)域】

　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)及化工領(lǐng)域，特別涉及一種超臨界水處理系統(tǒng)及工藝。

　　【背景技術(shù)】

　　紡織印染業(yè)的廢水水量大、色度高、水質(zhì)變化大、可生化性差。2013年，我國(guó)紡織印染業(yè)的廢水排放量達(dá)到了21.5億噸，占本年度工業(yè)廢水排放量的11.2%。其中印染廢水占紡織印染業(yè)廢水的80%，是一種難處理的有機(jī)工業(yè)廢水。對(duì)印染廢水的傳統(tǒng)處理方法主要有物化法與生物處理法。但是傳統(tǒng)處理方法的主要問(wèn)題在于處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二次污染物印染污泥，每處理 1000噸印染廢水將產(chǎn)生10～30噸濕污泥(含水率97%)。并且印染污泥中含有染料、漿料、助劑等，成分非常復(fù)雜，其中染料的結(jié)構(gòu)具有硝基和氨基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素，具有較大的生物毒性，對(duì)環(huán)境的污染很強(qiáng)，屬于危險(xiǎn)廢物。印染污泥已經(jīng)成為我國(guó)一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

　　目前，對(duì)印染污泥的處置方法包括填埋法、焚燒法、土地利用法、厭氧消化法、濕式氧化法等。但是填埋法處置印染污泥侵占土地嚴(yán)重，并且會(huì)污染地下水。焚燒法要消耗大量的能源，處理成本高，并且過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二次污染無(wú)NOx、SOx、二噁英等。土地利用法的堆肥效率低，污染物還可能通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。厭氧消化法的工藝復(fù)雜，一次性投資大，運(yùn)行有難度，最終仍需要衛(wèi)生填埋。濕式氧化法的反應(yīng)速度慢，處理不徹底(去除率70～90%)，還需要后續(xù)處理。因此需要開(kāi)發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單、處理效果好、占地面積小、設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用低，具有應(yīng)用前景的印染污泥新型處理工藝。

　　超臨界水氧化技術(shù)(SupercriticalWaterOxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO)是利用水在超臨界狀態(tài) (Tc=374℃,Pc=22.1MPa)下所具有的特殊性質(zhì)，使有機(jī)物和氧化劑完全溶于超臨界水中，并迅速發(fā)生均相氧化反應(yīng)，迅速、徹底地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害化的CO2、N2、H2O等小分子化合物。和傳統(tǒng)有機(jī)廢物的處理技術(shù)相比具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1)反應(yīng)徹底、處理效率高;2)反應(yīng)系統(tǒng)封閉，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。3)反應(yīng)速率極高，有機(jī)物完全去除所需停留時(shí)間很短，因此反應(yīng)器的體積小，整個(gè)裝置的占地面積少;4)當(dāng)有機(jī)物含量超過(guò)3wt%時(shí)，可依靠反應(yīng)過(guò)程中自身釋放的熱量來(lái)維持系統(tǒng)熱量平衡，不需外界添加輔助熱量，富裕熱量還可以回收利用。 SCWO技術(shù)在美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)所列的六大領(lǐng)域之一“能源與環(huán)境”中被定義為最有前途的廢物處理技術(shù)。

　　目前，超臨界水氧化處理技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于對(duì)城市污泥的處置領(lǐng)域中。2002年瑞典 ChematurEngineeringAB公司開(kāi)發(fā)了168m3/d的城市污泥超臨界水氧化處理裝置。2013年美國(guó)SuperWaterSolutions公司建成處理量約100t/d的城市污泥超臨界水氧化處理裝置，污染物去除率達(dá)到99%以上，充分證明了超臨界水氧化技術(shù)處置有機(jī)污泥的可行性。

　　雖然超臨界水氧化技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是在系統(tǒng)可靠性方面仍存在一系列的問(wèn)題：

　　(1)通過(guò)超臨界水氧化反應(yīng)降解有機(jī)污染物，就要將物料加溫加壓至水的臨界點(diǎn)以上。除了系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中有機(jī)污染物自身放熱可滿足反應(yīng)器物料預(yù)熱需求外，在系統(tǒng)啟動(dòng)階段仍需要大量的燃料供應(yīng)。現(xiàn)有的超臨界水氧化裝置一般采用燃?xì)鉅t直接加熱有機(jī)物物料的方式，但是污染物中一般含有高分子難降解有機(jī)物，在加熱過(guò)程中容易發(fā)生結(jié)焦積碳反應(yīng)，所產(chǎn)生的焦油或焦炭粘附在管道壁面，會(huì)引起管道傳熱惡化，還可能造成燃?xì)鉅t管道堵塞，嚴(yán)重影響了燃?xì)鉅t的安全可靠運(yùn)行。

　　(2)水的離子積和介電常數(shù)在超臨界區(qū)附近顯著降低，使超臨界條件的水變?yōu)榉菢O性溶劑。污泥中不僅含有不溶性惰性固體，另外可溶性無(wú)機(jī)鹽在超臨界水中溶解度明顯降低，進(jìn)而從水中析出以固體顆粒的形態(tài)存在。這些固體顆粒在系統(tǒng)中流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致輸運(yùn)管道或設(shè)備堵塞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。此外，不溶性惰性固體仍存在于降溫后的反應(yīng)后流體中，流經(jīng)背壓閥降壓時(shí)，系統(tǒng)全部壓降在一個(gè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，因而背壓閥處流體流速非常高。此時(shí)流體中的惰性無(wú)機(jī)鹽會(huì)對(duì)背壓閥造成嚴(yán)重的磨蝕或堵塞現(xiàn)象，進(jìn)而影響系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

　　因此，針對(duì)印染污泥的SCWO系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，需要解決系統(tǒng)啟動(dòng)階段預(yù)熱單元的結(jié)焦堵塞和惰性固體對(duì)降壓設(shè)備的磨蝕堵塞問(wèn)題，進(jìn)而提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　本發(fā)明的目的在于提供一種印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)及工藝，克服印染污泥超臨界水氧化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所面臨的預(yù)熱階段結(jié)焦、固體顆粒堵塞系統(tǒng)管道、設(shè)備以及系統(tǒng)降壓不可靠的問(wèn)題;本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)印染污泥的高效、清潔、低成本無(wú)害化處理。

　　為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案：

　　印染污泥的超臨界水氧化處理系統(tǒng)，包括：污泥預(yù)處理部分、物料預(yù)熱部分、混合反應(yīng)部分;

　　污泥預(yù)處理部分包含污泥儲(chǔ)池，污泥儲(chǔ)池的出口與螺桿泵進(jìn)口連通，螺桿泵出口與污泥加熱器殼側(cè)入口相連，污泥加熱器殼側(cè)出口連接均質(zhì)乳化泵進(jìn)口，均質(zhì)乳化泵出口與高壓污泥隔膜泵進(jìn)口連通;

　　物料預(yù)熱部分包含甲醇啟動(dòng)電加熱器和污泥預(yù)熱器Ⅲ，甲醇啟動(dòng)電加熱器進(jìn)口與高壓甲醇輸送泵出口相連，高壓甲醇輸送泵進(jìn)口連接甲醇溶液儲(chǔ)罐出口;污泥預(yù)熱器Ⅲ的入口與污泥預(yù)熱器Ⅱ外管出口相連，污泥預(yù)熱器Ⅱ外管進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅰ外管出口相連;污泥預(yù)熱器Ⅰ外管進(jìn)口與高壓污泥隔膜泵出口連通;

　　混合反應(yīng)部分包含超臨界水氧化反應(yīng)器，超臨界水氧化反應(yīng)器的氧氣入口與緩沖器出口相連，緩沖器進(jìn)口連接液氧氣化器出口，超臨界水氧化反應(yīng)器的甲醇溶液進(jìn)口連接于甲醇啟動(dòng)電加熱器的出口，超臨界水氧化反應(yīng)器的污泥進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅲ的出口連通;液氧儲(chǔ)槽提供低溫液氧泵連接液氧氣化器入口。

　　本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：還包括熱量回收部分;熱量回收部分包含污泥加熱器和低壓軟化水泵，污泥加熱器管側(cè)進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅰ內(nèi)管出口連通，污泥預(yù)熱器Ⅰ內(nèi)管進(jìn)口與軟化水加熱器內(nèi)管出口相連，軟化水加熱器內(nèi)管進(jìn)口與污泥預(yù)熱器Ⅱ內(nèi)管出口相連，污泥預(yù)熱器Ⅱ 內(nèi)管進(jìn)口與蒸汽發(fā)生器管側(cè)出口連通，蒸汽發(fā)生器管側(cè)進(jìn)口連接于超臨界水氧化反應(yīng)器出口;低壓軟化水泵進(jìn)口與軟化水箱出口相連，低壓軟化水泵出口連接軟化水加熱器外管進(jìn)口，軟化水加熱器外管出口與蒸汽發(fā)生器殼側(cè)進(jìn)口相連，產(chǎn)生的飽和蒸汽從蒸汽發(fā)生器殼側(cè)出口輸出。

　　本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：還包括降壓部分;降壓部分包含壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)口連接毛細(xì)管出口，毛細(xì)管進(jìn)口與污泥加熱器管側(cè)出口相連，壓力調(diào)節(jié)閥出口與管道過(guò)濾器進(jìn)口連通，管道過(guò)濾器出口連接集液箱。

　　印染污泥的超臨界水氧化處理工藝，包括：

　　1)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，甲醇與軟化水進(jìn)入甲醇溶液儲(chǔ)罐，配制成濃度為15wt%的甲醇水溶液，甲醇水溶液被甲醇輸送泵加壓至28MPa后，進(jìn)入甲醇啟動(dòng)電加熱器被加熱至起燃溫度500℃，然后進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器的甲醇溶液進(jìn)口;液氧儲(chǔ)槽中的液氧由低溫液氧泵加壓至28MPa 后，流經(jīng)液氧氣化器被氣化后，通過(guò)緩沖器之后進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器的氧化劑進(jìn)口;集液箱中的干凈水通過(guò)高壓污泥隔膜泵加壓至28MPa后，進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅰ外管，之后依次流經(jīng)污泥預(yù)熱器Ⅱ外管、污泥預(yù)熱器Ⅲ后進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器;在超臨界水氧化反應(yīng)器中，加熱后的甲醇溶液與氧化劑混合后起燃，燃燒后高溫產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)熱，直至反應(yīng)器中流體溫度達(dá)到反應(yīng)溫度550℃，此時(shí)切換高壓污泥隔膜泵的進(jìn)口物料為印染污泥;打開(kāi)均質(zhì)乳化泵至污泥隔膜泵之間的電動(dòng)截止閥，關(guān)閉集液箱至污泥隔膜泵之間的電動(dòng)截止閥;

　　2)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在超臨界水氧化反應(yīng)器內(nèi)的流體溫度升溫至550℃之后，進(jìn)行物料切換;污泥儲(chǔ)池中的印染污泥通過(guò)螺桿泵，進(jìn)入污泥加熱器殼側(cè)進(jìn)口后被加熱至75℃;從污泥加熱器殼側(cè)出口流出后，由均質(zhì)乳化泵被均勻化處理后，流入高壓污泥隔膜泵進(jìn)口，污泥被加壓至28MPa后輸運(yùn)至污泥預(yù)熱器Ⅰ的外管側(cè)進(jìn)口，被高溫反應(yīng)后流體加熱至115℃后從外管側(cè)出口流出;之后進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅱ的外管進(jìn)口，被高溫反應(yīng)后流體加熱至224℃后從外管側(cè)出口流出;之后進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅲ中被超臨界水氧化反應(yīng)器中的反應(yīng)后高溫流體加熱至395℃后，進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器的污泥進(jìn)口;印染污泥在反應(yīng)器中與氧化劑混合后，進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)，有機(jī)污染物被徹底分解為CO2、H2O、N2小分子物質(zhì)，同時(shí)有機(jī)物氧化反應(yīng)放出的熱量加熱反應(yīng)流體至550℃;

　　3)超臨界水氧化反應(yīng)器中的反應(yīng)后高溫流體，流經(jīng)污泥預(yù)熱器Ⅲ換熱管道后，被冷卻至 389℃，流出超臨界水氧化反應(yīng)器;之后進(jìn)入蒸汽發(fā)生器的管側(cè)進(jìn)口，在其中被降溫至288℃ 后從管側(cè)出口流出;進(jìn)入污泥預(yù)熱器Ⅱ內(nèi)管進(jìn)口，在其中被冷卻至198℃后從內(nèi)管出口流出;之后進(jìn)入軟化水加熱器內(nèi)管進(jìn)口，放出熱量加熱軟化水后，被冷卻至117℃后從內(nèi)管出口流出;隨后流入污泥預(yù)熱器Ⅰ的內(nèi)管進(jìn)口，預(yù)熱外管的印染污泥，反應(yīng)后流體在其中降溫至81℃;之后進(jìn)入污泥加熱器的管側(cè)進(jìn)口，在其中傳遞熱量給殼側(cè)的印染污泥，被冷卻至30℃之后從管側(cè)出口流出;

　　4)從污泥加熱器管側(cè)出口流出的冷卻后反應(yīng)后干凈流體，進(jìn)入毛細(xì)管降壓器;高壓流體流經(jīng)毛細(xì)管降壓器實(shí)現(xiàn)20MPa的壓力損失，剩余的壓力損失由壓力調(diào)節(jié)閥承擔(dān)。

　　相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

　　系統(tǒng)啟動(dòng)階段，通過(guò)電加熱器預(yù)熱甲醇溶液，預(yù)熱后甲醇溶液進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器與氧化劑混合后燃燒放熱，用來(lái)預(yù)熱反應(yīng)器內(nèi)的有機(jī)物料。系統(tǒng)啟動(dòng)階段采用電加熱預(yù)熱后的甲醇溶液作為熱源，預(yù)熱裝置簡(jiǎn)單，有效避免了燃?xì)鉅t作為熱源時(shí)管道內(nèi)的結(jié)焦積碳問(wèn)題;此外，甲醇溶液在反應(yīng)器內(nèi)燃燒后高溫產(chǎn)物直接與有機(jī)物料混合對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，是無(wú)壁面的傳熱過(guò)程，是分子之間的直接傳熱，傳熱效率高。因而提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，并且降低設(shè)備投資。

　　在污泥預(yù)處理部分，在污泥加熱器中通過(guò)反應(yīng)后流體將污泥預(yù)熱至75℃，有效降低污泥粘度，進(jìn)而提高污泥可流動(dòng)性，降低污泥流動(dòng)性差對(duì)高壓污泥隔膜泵所提出的要求。

　　通過(guò)控制流體流速來(lái)防止不溶性無(wú)機(jī)物顆粒及超臨界水析出的可溶性無(wú)機(jī)鹽顆粒在輸運(yùn)管道及系統(tǒng)設(shè)備中的沉積，避免固體顆粒堵塞管道;通過(guò)流體流經(jīng)毛細(xì)管降壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)降壓，克服了大壓降條件下固體顆粒對(duì)降壓閥門(mén)的磨蝕或堵塞，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

　　通過(guò)預(yù)熱物料與產(chǎn)生飽和蒸汽的方式回收污泥有機(jī)物的氧化放熱，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自熱。進(jìn)行能量梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)能量利用率最大化，提升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。