[发明专利]一种以空气作为保护膜的超临界水氧化系统及反应工艺

权利要求书

1.一种以空气作为保护膜的超临界水氧化系统，其特征在于，包括双壳反应器、有机废水输入管路、空气输入管路及反应物排出管路；

所述有机废水输入管道用于向双壳反应器输入一定温度和压力的有机废水，空气输入管道用于向双壳反应器输入与有机废水进行超临界水氧化反应所需的空气，反应物排出管路用于将反应产物分离排出；

所述双壳反应器包括设于外部的多孔壁和设于内部的承压壁，所述多孔壁和承压壁间设有分隔环，多孔壁通过分隔环被支撑在承压壁内并与承压壁之间形成一容置空间；所述双壳反应器顶部设有废液入口，底部设有反应器出口，承压壁设有上空气入口和下空气入口；

所述空气输入管路上依次装设有空气压缩器、空气预热器；所述空气预热器的输出端接有上支路和下支路，所述上支路通过一空气加热器连接到上空气入口相连接，下支路与下空气入口相连接；

所述有机废水输入管连接废液入口，反应物排出管路连接反应器出口。

2.根据权利要求1所述的以空气作为保护膜的超临界水氧化系统，其特征在于，所述有机废水输入管路上依次装设有有机废水储罐、增压泵、有机废水预热器和有机废水加热器，有机废水输入管路的出水管接在有机废水加热器的输出端，出水管与废液入口相连接。

3.根据权利要求2所述的以空气作为保护膜的超临界水氧化系统，其特征在于，所述反应物排出管路一端连接反应器出口，另一端分两条支路分别通过有机废水预热器和空气预热器连接到一气液分离器。

4.一种采用权利要求1至3任一所述的系统的反应工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、有机废水经过增压泵增压至22.1–30MPa，依次经过有机废水预热器和有机废水加热器进行预热并加热至200-370℃后注入双壳反应器内；

S2、空气输入管路对输入的空气进行增压至22.1–30MPa并预热，预热后的空气分上下两条支路，下支路直接从下空气入口注入到双壳反应器内，上支路经空气加热器将空气加热至400-600℃后从上空气入口注入；

S3、待有机废液与空气的超临界水氧化反应稳定后，控制多孔壁内的反应温度为400–650℃，并将上支路空气逐渐降至200-370℃；

S4、反应产物经反应物排出管路排出，分别通过空气预热器和有机废水预热器对空气和有机废水进行预热，最后经气液分离器分离后排出。