[实用新型]超临界水氧化反应装置

说明书

本实用新型公开了一种超临界水氧化反应装置，包括预热组件和反应器，预热组件包括预热管，预热管的两端设置有机物入口和有机物出口，有机物入料管贯穿有机物入口和有机物出口设置在预热管内部并与反应器的反应器进料口相连；预热组件还包括反应物进口和反应物出口，反应物进口与反应器的反应器出料孔相连，反应物出口与冷却组件相连，高温反应物经反应物进口进入预热管内为有机物入料管内的液体加热，经反应物出口流入冷却组件进行冷却。本实用新型的超临界水氧化反应装置结构简单，设计巧妙，有效的利用了高温有机废液的余热，降低了加热炉所需的能耗，达到了节能效果，同时，利用重力进行固液分离，使超临界水氧化反应的操作简单化。

技术领域

本实用新型涉及一种氧化反应装置，尤其涉及一种超临界水氧化反应装置。

背景技术

超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation，简称SCWO)技术是一种可实现对多种有机废物进行深度氧化处理的技术。超临界水氧化技术的原理是以超临界水为反应介质，经过均相的氧化反应，将有机物完全氧化为清洁的H₂O、CO₂和N₂等物质，S、P等转化为最高价盐类稳定化，重金属氧化稳定固相存在于灰分中。由于超临界水对有机物和氧化物均是极好的溶剂，因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不存在因需要相问转移而产生的限制。同时，400～600℃的高反应温度也使反应速度加快，可以在几秒的反应时间内，即可达到99％以上的破坏率。另外，超临界水氧化反应在某种程度上和简单的燃烧过程相似，在氧化过程中释放出大量的热量。

尽管超临界水氧化法具备了很多优点，但其高温高压的操作条件无疑对设备材质提出了严格的要求。另一方面，其反应条件需要耗费大量的能源用于加热。

实用新型内容

本实用新型提供了一种超临界水氧化反应装置，具有利用有机废液余热的功能，从而达到节能的效果。具体技术方案如下：

一种超临界水氧化反应装置包括预热组件和反应器，预热组件包括预热管，预热管的两端设置有机物入口和有机物出口，有机物入料管贯穿有机物入口和有机物出口设置在预热管内部并与反应器的反应器进料口相连；预热组件还包括反应物进口和反应物出口，反应物进口与反应器的反应器出料孔相连，反应物出口与冷却组件相连，高温反应物经反应物进口进入预热管内为有机物入料管内的液体加热，经反应物出口流入冷却组件进行冷却。

进一步，预热管内部的有机物入料管为螺旋状，以增大有机物入料管的受热面积。

进一步，预热组件包括第一预热组件和第二预热组件，有机物入料管顺次穿过第一预热组件和第二预热组件并与反应器的反应器进料孔相连，反应器的反应器出料孔与第二预热组件的第二反应物进口相连，第二预热组件的第二反应物出口与第一预热组件的第一反应物入口相连，第一反应物出口与冷却组件相连。

进一步，第一预热组件包括第一预热管，第一预热管外侧套设有第一预热炉；第一预热管包括第一进料端和第一出料端，第一有机物入口和第一反应物出口设置在第一进料端，第一有机物出口和第一反应物入口设置在第一出料端；有机物入料管贯穿第一有机物入口和第一有机物出口设置在第一预热管内部。

进一步，第二预热组件包括第二预热管，第二预热管外侧套设有第二预热炉；第二预热管包括第二进料端和第二出料端，第二有机物入口和第二反应物出口设置在第二进料端，第二有机物出口和第二反应物入口设置在第二出料端；有机物入料管贯穿第二有机物入口和第二有机物出口设置在第二预热管内部。

进一步，反应器包括内套筒，内套筒外侧套设有外套筒，内套筒与外套筒之间设置有环形空腔，外套筒外侧套设有加热炉；内套筒包括反应器进料端和反应器出料端，有机物入料管和氧化物管均与反应器进料端相连，反应器出料端与环形空腔相连；外套筒上设置有反应器出料孔，反应器出料孔与环形空腔相连。