[发明专利]一种可拆卸的超临界水氧化反应器

说明书

本发明涉及一种可拆卸的超临界水氧化反应器，包括反应器筒体，该反应器采用两层同轴套筒设计，还包括位于反应器筒体的内部的内筒体，该内筒体具有凸座；反应器筒体具有外筒壁以及通过紧固件连接在外筒壁上的上端盖和下端盖；该上端盖和下端盖上具有与凸座卡接的凹槽；内筒体和外筒壁之间形成有环隙。解决了超临界水氧化反应器，使用时间短的问题。

技术领域

本发明涉及化工领域，更具体地涉及一种可拆卸的超临界水氧化反应器。

背景技术

有机废液通常具有易燃、易挥发、易辐射分解、有毒有害等特性，使得有机废液的销毁及处理较为困难。由于有机废液成分复杂，有机物含量多，难以固化贮存。目前，主要采用氧化、吸附过滤、焚对其进行处理。在氧化和吸附过滤过程中，由于有机废液易与离子状态其他核素形成络合物，难以分离，影响处理效果。焚烧法是目前唯一商业化的处理方法，其处理成本较高，并且会产生二噁英等物质，对环境及人类产生较大影响。

超临界水氧化法处理有机废液技术，在20世纪80年代中期由美国学者Modell提出，其被认为是一项能完全地、彻底地将有机物结构破坏的深度氧化技术。美国国家关键技术所列的六大领域之一“能源与环境”中指出，最有前途的废物处理技术是SCWO法。超临界水是指当温度超过373.9℃，压力超过22.1Mpa的特殊状态的水，在此条件下的超临界水具有常温水所不具备的独特性质，如非极性、低粘度、低密度和高扩散系数。超临界水氧化器以超临界水为反应介质，具有以下优点：1.为放热反应，反应温度远低于焚烧，当反应相中有机物含量达3％时，便可实现自热，无需额外的能量供给；2.有机物去除率高，可达99％以上；3.消除氧化剂和多种有机物质间传质阻力，在超临界水体系中形成均相氧化反应，反应速度快，停留时间短(一般小于1min)，同时将有机废液彻底氧化成无机盐、CO₂和H₂O，无二次污染物的产生；4.该技术适用范围广，几乎可处理所有有害物质。经过近30年来的研究和开发，目前超临界水氧化技术的工业化程度远没达到最初人们的期望，至今全世界范围内也仅有几座工业化装置在运行，其主要是因为设备内部的腐蚀和堵塞问题。

由于超临界水氧化反应器内部处于高温、高压的环境，以及在处理如含卤素、S、P等化合物时产生的各种无机酸、无机盐颗粒和气体产物，加剧了对反应器筒体、内部零部件、管道、仪表和阀门等的腐蚀性，至今无一种材料能够耐受如此苛刻的环境。堵塞则是由于超临界水的非极性，无机盐在其中的溶解度极低，当处理高含盐的有机废液时，无机盐易析出、结晶，并不断沉积，从而导致反应器的堵塞。堵塞和腐蚀具有协同作用，一旦发生，会加剧设备的腐蚀和堵塞进程。

因此，目前超临界水氧化反应器普遍存在使用时间短的问题，严重影响了超临界水氧化反应器运行的可靠性和安全性，制约了SCWO技术大规模产业化的应用。

发明内容

针对现有超临界水氧化反应器存在的使用时间短的问题，本发明提供一种可拆卸的超临界水氧化反应器。

根据本发明提供的一种可拆卸的超临界水氧化反应器，包括反应器筒体，该反应器采用两层同轴套筒设计，还包括位于反应器筒体的内部的内筒体，该内筒体具有凸座；反应器筒体具有外筒壁以及通过紧固件连接在外筒壁上的上端盖和下端盖；该上端盖和下端盖上具有与凸座卡接的凹槽；内筒体和外筒壁之间形成有环隙。

如此，内筒体与反应器筒体在轴向和径向上保持位置的相对固定，防止内筒体被反应液流动影响；也为内筒体和反应器筒体提供隔离作用，防止(或极大的减少了)反应液与反应器筒体的接触，极大缓解了反应器筒体的壁面被腐蚀的现象；同时，该环隙也防止了反应器在高温高压条件下产生的形变所导致的密封不良问题。

本发明提供的反应器在更换内筒体时，需拆卸上端盖与外筒壁之间的紧固件，取出内筒体，再将替换的内筒体通过卡接的方式置于反应器筒体的内部，提高了反应器的累积运行时间。

优选地，该上端盖与外筒壁具有相配的螺旋状接口，与紧固件联合使用，提高了超临界水氧化反应器的耐压性能。