[发明专利]处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器

说明书

本发明公开一种处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器，其包括：反应器筒体，包括设有反应腔的反应器内筒、围绕反应器内筒设置的反应器外筒，以及位于反应器内筒和反应器外筒之间的进料腔；氧气入口，向反应腔提供氧气；进料口，设置于反应器筒体的底部，进料介质自下向上经过进料腔进入反应腔；出料口，设置于反应器筒体的底部，在反应腔中经超临界反应的产物自出料口排出反应器筒体；以及排盐口，设置于反应器筒体的底壁上；其中，围绕反应器外筒设有预热盘管，预热盘管连接出料口，并围绕反应器外筒向上螺旋盘绕直至预热盘管出口。

技术领域

本发明放射性有机废物处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器。

背景技术

超临界水氧化技术是一种利用超临界水的物理性质，如特殊的溶解度、易改变的密度、较低的粘度、较低的表面张力和较高的扩散性等，通过添加氧化剂使有机物在超临界水环境中发生氧化反应，有机物转化为CO₂和H₂O等无机小分子，从而达到减容、减重的目的。超临界水氧化反应器是超临界水氧化技术的核心反应装置，水在反应器中升温升压达到超临界状态(温度≥374℃、压力≥22.05MPa)，为有机物氧化为无机小分子化合物提供反应场所。

核电厂、核设施在运行和维修期间会产生一定数量的放射性有机废物，放射性有机废物容易发生热解和生物降解，不但会给公众带来辐射危害，而且会造成环境污染。

基于超临界水氧化技术，在有机物进入到反应器前，需对进料进行预处理(包括预换热器、电预热器)，同时反应后的物料温度和压力都比较高，还需要在反应器出口设置两级冷却器，用以对反应后的物料进行冷却。因此采用超临界水氧化技术处理放射性有机废物，设备数量多，设备采购成本和维修成本高。此外由于设备数量的增加，需整体考虑各台设备之间的连接以及设备、管道和阀门布置，增大了超临界水氧化装置整体集成的难度，延长了有机物进料和出料的路径，对有机物进料和出料工艺提出了较为严苛的工艺要求。

有鉴于此，确有必要提供一种结构简单、工艺优化的处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器。

发明内容

本发明的发明目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、工艺优化的处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器，其包括：

反应器筒体，包括设有反应腔的反应器内筒、围绕反应器内筒设置的反应器外筒，以及位于反应器内筒和反应器外筒之间的进料腔；

氧气入口，向反应腔提供氧气；

进料口，设置于反应器筒体的底部，进料介质自下向上经过进料腔进入反应腔；

出料口，设置于反应器筒体的底部，在反应腔中经超临界反应的产物自出料口排出反应器筒体；以及

排盐口，设置于反应器筒体的底壁上；

其中，围绕反应器外筒设有预热盘管，预热盘管连接出料口，并围绕反应器外筒向上螺旋盘绕直至预热盘管出口。

作为本发明处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器的一种改进，所述反应器内筒承担反应和腐蚀，所述反应器外筒承担超临界压力。

作为本发明处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器的一种改进，所述进料腔内设有阻流挡板，进料介质环绕反应器内筒而上进入所述反应腔。

作为本发明处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器的一种改进，所述反应器顶部设有连接孔，所述进料介质在反应器顶部设置的连接孔处进入所述反应腔。

作为本发明处理放射性有机废物的超临界水氧化反应器的一种改进，所述进料腔由反应器内筒、反应器外筒和环形挡板围设而成。