公布日：2022.10.11
申請日：2022.07.06
分類號：C02F9/10(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
一種高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，反應(yīng)器的頂部設(shè)有產(chǎn)物出口管，反應(yīng)器的側(cè)壁設(shè)有熱源注入口，熱源注入口連接于混合器，混合器分別連接于氧氣罐和純水罐，純水罐內(nèi)的純水增壓后與高壓分離器分離后的高壓水匯合形成補水混合流體，補水混合流體經(jīng)第一換熱器預(yù)熱后進入混合器內(nèi)與氧氣混合形成熱源，熱源由熱源注入口注入反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器的底部設(shè)有溶鹽排出管，溶鹽排出管連接于第二換熱器，第二換熱器連接于熱水回收器，熱水回收器通過第二降壓閥連接于氣液分離器，氣液分離器通過第三降壓閥連接于閃蒸罐，鹽水在閃蒸罐內(nèi)閃蒸形成蒸汽和鹽渣，鹽渣進行回收，實現(xiàn)系統(tǒng)廢液零排放，且反應(yīng)過程中能量及水循環(huán)利用，高效節(jié)能節(jié)水。
權(quán)利要求書
1.一種高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：反應(yīng)器，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有產(chǎn)物出口管，所述產(chǎn)物出口管連接于第一換熱器，所述第一換熱器通過第一降壓閥連接于高壓分離器，所述反應(yīng)器的側(cè)壁設(shè)有熱源注入口，所述熱源注入口連接于混合器，所述混合器分別連接于氧氣罐和純水罐，所述純水罐內(nèi)的純水增壓后與所述高壓分離器分離后的高壓水匯合形成補水混合流體，補水混合流體經(jīng)所述第一換熱器預(yù)熱后進入所述混合器內(nèi)與氧氣混合形成熱源，熱源由所述熱源注入口注入所述反應(yīng)器內(nèi)，所述反應(yīng)器的底部設(shè)有溶鹽排出管，所述溶鹽排出管連接于第二換熱器，所述第二換熱器連接于熱水回收器，所述熱水回收器通過第二降壓閥連接于氣液分離器，所述氣液分離器通過第三降壓閥連接于閃蒸罐，鹽水在所述閃蒸罐內(nèi)閃蒸形成蒸汽和鹽渣，鹽渣進行回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述反應(yīng)器包括同軸設(shè)置的承壓外殼和多孔內(nèi)殼，所述承壓外殼包括從上至下連接的上錐形段、圓柱段及下錐形段，所述上錐形段內(nèi)壁設(shè)有多層同軸圓錐擋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述下錐形段底部設(shè)有廢液注入管，所述廢液注入管向上延伸至所述圓柱段的中上部，所述廢液注入管連接于所述第二換熱器，所述第二換熱器連接于廢液增壓泵，所述廢液增壓泵連接于廢液罐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述多孔內(nèi)殼與所述圓柱段同軸平齊，所述多孔內(nèi)殼的壁厚從上至下逐漸降低，形成倒錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述反應(yīng)器的下部設(shè)有冷卻水注入管，所述冷卻水注入管連接于冷卻水增壓泵，所述冷卻水增壓泵連接于冷卻水罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一換熱器與所述高壓分離器之間設(shè)有第一溫度信號器，所述第一降壓閥通過所述第一溫度信號器的溫度調(diào)節(jié)反應(yīng)產(chǎn)物進入所述高壓分離器的壓力，且所述高壓分離器的壓力控制在所述第一溫度信號器對應(yīng)的水的飽和壓力之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓分離器上設(shè)有壓力信號器，所述純水罐連接于純水增壓泵，所述純水增壓泵通過所述壓力信號器控制純水的壓力與所述高壓分離器分離后的高壓水壓力相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述純水增壓泵連接于循環(huán)泵，所述循環(huán)泵連接于所述第一換熱器，所述純水增壓泵與所述循環(huán)泵之間設(shè)有第一單向閥，所述高壓分離器與所述循環(huán)泵之間設(shè)有第二單向閥，經(jīng)過所述第一單向閥的純水與經(jīng)過第二單向閥的高壓水匯合形成補水混合流體，經(jīng)所述循環(huán)泵增壓后進入所述第一換熱器預(yù)熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一預(yù)熱器與所述混合器之間設(shè)有電加熱器，所述電加熱器出口設(shè)有第二溫度信號器，通過所述第二溫度信號器控制所述電加熱器的工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述熱水回收器與所述氣液分離器之間設(shè)有第三溫度信號器，用于對冷卻的溶鹽水測溫，所述第三溫度信號器連接于冷卻水泵，所述冷卻水泵連接于所述熱水回收器，通過控制所述冷卻水泵的流量來控制所述第三溫度信號器測得的溫度值，所述閃蒸罐的壓力低于所述第三溫度信號器溫度值下水的飽和壓力，實現(xiàn)鹽水閃蒸形成蒸汽和鹽渣。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種可實現(xiàn)廢液零排放、高效節(jié)水的高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種高鹽有機廢水超臨界水氣化反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有產(chǎn)物出口管，所述產(chǎn)物出口管連接于第一換熱器，所述第一換熱器通過第一降壓閥連接于高壓分離器，所述反應(yīng)器的側(cè)壁設(shè)有熱源注入口，所述熱源注入口連接于混合器，所述混合器分別連接于氧氣罐和純水罐，所述純水罐內(nèi)的純水增壓后與所述高壓分離器分離后的高壓水匯合形成補水混合流體，補水混合流體經(jīng)所述第一換熱器預(yù)熱后進入所述混合器內(nèi)與氧氣混合形成熱源，熱源由所述熱源注入口注入所述反應(yīng)器內(nèi)，所述反應(yīng)器的底部設(shè)有溶鹽排出管，所述溶鹽排出管連接于第二換熱器，所述第二換熱器連接于熱水回收器，所述熱水回收器通過第二降壓閥連接于氣液分離器，所述氣液分離器通過第三降壓閥連接于閃蒸罐，鹽水在所述閃蒸罐內(nèi)閃蒸形成蒸汽和鹽渣，鹽渣進行回收。
進一步，所述反應(yīng)器包括同軸設(shè)置的承壓外殼和多孔內(nèi)殼，所述承壓外殼包括從上至下連接的上錐形段、圓柱段及下錐形段，所述上錐形段內(nèi)壁設(shè)有多層同軸圓錐擋板。
進一步，所述下錐形段底部設(shè)有廢液注入管，所述廢液注入管向上延伸至所述圓柱段的中上部，所述廢液注入管連接于所述第二換熱器，所述第二換熱器連接于廢液增壓泵，所述廢液增壓泵連接于廢液罐。
進一步，所述多孔內(nèi)殼與所述圓柱段同軸平齊，所述多孔內(nèi)殼的壁厚從上至下逐漸降低，形成倒錐形。
進一步，所述反應(yīng)器的下部設(shè)有冷卻水注入管，所述冷卻水注入管連接于冷卻水增壓泵，所述冷卻水增壓泵連接于冷卻水罐。
進一步，所述第一換熱器與所述高壓分離器之間設(shè)有第一溫度信號器，所述第一降壓閥通過所述第一溫度信號器的溫度調(diào)節(jié)反應(yīng)產(chǎn)物進入所述高壓分離器的壓力，且所述高壓分離器的壓力控制在所述第一溫度信號器對應(yīng)的水的飽和壓力之上。
進一步，所述高壓分離器上設(shè)有壓力信號器，所述純水罐連接于純水增壓泵，所述純水增壓泵通過所述壓力信號器控制純水的壓力與所述高壓分離器分離后的高壓水壓力相同。
進一步，所述純水增壓泵連接于循環(huán)泵，所述循環(huán)泵連接于所述第一換熱器，所述純水增壓泵與所述循環(huán)泵之間設(shè)有第一單向閥，所述高壓分離器與所述循環(huán)泵之間設(shè)有第二單向閥，經(jīng)過所述第一單向閥的純水與經(jīng)過第二單向閥的高壓水匯合形成補水混合流體，經(jīng)所述循環(huán)泵增壓后進入所述第一換熱器預(yù)熱。
進一步，所述第一預(yù)熱器與所述混合器之間設(shè)有電加熱器，所述電加熱器出口設(shè)有第二溫度信號器，通過所述第二溫度信號器控制所述電加熱器的工作。
進一步，所述熱水回收器與所述氣液分離器之間設(shè)有第三溫度信號器，用于對冷卻的溶鹽水測溫，所述第三溫度信號器連接于冷卻水泵，所述冷卻水泵連接于所述熱水回收器，通過控制所述冷卻水泵的流量來控制所述第三溫度信號器測得的溫度值，所述閃蒸罐的壓力低于所述第三溫度信號器溫度值下水的飽和壓力，實現(xiàn)鹽水閃蒸形成蒸汽和鹽渣。
本發(fā)明的有益效果：
補水混合流體與氧氣混合形成熱源，熱源由反應(yīng)器側(cè)壁的熱源注入口注入反應(yīng)器內(nèi)，可以避免反應(yīng)器在氣化反應(yīng)過程中腐蝕、鹽沉積及結(jié)焦的問題，鹽水降溫降壓后通過閃蒸罐閃蒸形成蒸汽和鹽渣，進而實現(xiàn)系統(tǒng)廢液零排放，本發(fā)明系統(tǒng)反應(yīng)過程中大部分水循環(huán)補充熱源支路，可高效節(jié)水，且熱量和壓力能也能夠高效循環(huán)利用，反應(yīng)產(chǎn)物的循環(huán)也便于氣化產(chǎn)物中二氧化碳和富氫燃?xì)獾母患�、分離和收集。
（發(fā)明人：劉少華;樊強明;張鳳鳴）
