[实用新型]一种超临界水氧化处理系统

说明书

本实用新型公开了一种超临界水氧化处理系统，包括超临界水氧化反应装置、氧气供给装置、有机废液供给装置和能量回收装置；利用氧气供给装置从空气中现场持续制取高纯度氧气作为氧化剂直接使用，避免了运输氧气钢瓶带来的高成本、高风险的缺点，同时还可制备出的高纯度氮气进行销售带来收益，利用能量回收装置将反应过程中产生的热量利用，避免了能源的浪费，同时通过气液分离器和精馏塔将反应后的氧气和二氧化碳进行回收重复利用，实现了系统的循环利用机制，本系统对反应产物的热能与压力能进行了回收利用，降低了系统能耗，并实现了反应产物中氧气、二氧化碳的分离回收，本系统可显著降低超临界水氧化系统处理有机废液的运行成本。

技术领域

本实用新型涉及有机废物处理领域，具体而言，本实用新型特别涉及一种超临界水氧化处理系统。

背景技术

超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation，SCWO)是在超过水的临界点(P_c＝22.1MPa,T_c＝374.15℃)的高温高压条件下，通过氧化剂将有机物“燃烧”氧化的方法。该技术利用超临界水具有的独特物理化学性质(比如黏度小、扩散系数高、表面张力小等)，迅速的将有机物氧化成CO₂、H₂O、N₂等无毒无害产物，由于该技术的高效性、清洁性，受到国内外学者的广泛关注。

超临界水氧化反应在封闭的环境下进行，且无二次污染物产生，被认为是最有前途的废物处理技术，超临界水氧化技术通常用来处理高浓度难降解的有机物，这些有机物中的COD很高(一般在20000mg/L至400000mg/L)，COD含有大量的化学能(单位COD的热值约为14.8kJ/g)，在与氧化剂反应时释放大量的热能，因此，超临界水氧化反应后的产物具有很高的热能与压力能。目前阻碍该技术大面积推广应用的因素之一为超临界水氧化系统处理有机废液运行成本较高。在超临界水氧化工艺中，待处理的有机废液和氧化剂需要加热加压到超临界状态，该过程需要消耗大量的电能，导致所耗电费较高。在超临界水氧化系统运行过程中，目前常用的氧化剂一般有双氧水、臭氧、空气、氧气等，其中选用氧气作氧化剂的经济性最好，而选用氧气充当氧化剂时的供气方式目前常用高压储气罐来实现，由于气体储罐容积有限往往无法实现长时间不间断的供气，操作人员在更换气罐时往往会有部分气体泄漏，造成浪费，同时也会带来安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超临界水氧化处理系统，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种超临界水氧化处理系统，包括超临界水氧化反应装置、氧气供给装置、有机废液供给装置和能量回收装置；

超临界水氧化反应装置包括超临界水氧化反应器；超临界水氧化反应器的出口连接有高压水力旋流器；

氧气供给装置包括依次连接的空气压缩机、第一干燥器、过滤器、膜分离器、氮气吸收器和氧气缓冲罐，氧气缓冲罐通过氧气增压泵连接至超临界水氧化反应器的气体入口，膜分离器的氧气出口与氮气吸收器入口连接；

有机废液供给装置包括废液储罐和废液增压泵，废液增压泵输液管道上设有电加热器，废液储罐内的废液通过废液增压泵输送至超临界水氧化反应器的进液口内；

能量回收装置包括与高压水力旋流器连接的换热器以及与换热器连接的透平膨胀机，透平膨胀机连接有发电机；

透平膨胀机的排气口通过第一背压阀连接有气液分离器，气液分离器的排气口依次连接有第二干燥器、压缩机、冷凝器和精馏塔，精馏塔的二氧化碳排放口通过第二背压阀连接至二氧化碳储罐；精馏塔的氧气排放口连接至氧气缓冲罐。

进一步的，超临界水氧化反应器内设有用于超临界水氧化反应器内部温度加热的辅助加热设备。

进一步的，高压水力旋流器的下端设有无机盐储槽。