[实用新型]一种多层喷烧和多层冷却的超临界水氧化反应器

说明书

本实用新型公开了一种多层喷烧和多层冷却的超临界水氧化反应器，包括反应器筒体、上端筒体、上封头、下封头、多层烧嘴及冷却壁，其中：多层烧嘴下部伸入至反应器筒体内，在反应器筒体内的多层烧嘴外壁设置多层换热套，该多层换热套包括外套体及折流挡板，该多层换热套的外套体与多层烧嘴外壁之间由若干折流挡板分隔成为若干连通的冷却腔，在该若干冷却腔内均设置换热管，多层换热套设置一进气端及一出气端，进气端连通反应器筒体内部，出气端连通上端筒体所设置的气体产物出口，在多层换热套与反应器筒体之间的区域内设置有喷淋管，对气体产物进行喷淋降温。本实用新型有效防止堵塞及腐蚀，能够连续运行处理有机废液30～100吨/天。

技术领域

本实用新型涉及环境化工领域的超临界水氧化技术，特别是一种对高浓度有机废液、垃圾、污泥进行快速氧化分解的多层喷烧和多层冷却的超临界水氧化反应器。

背景技术

超临界水氧化技术在发达国家受到广泛的重视和深入的研究。超临界水氧化技术处理有机废液速度快、效率高，将“有机废液”变“可再生资源”，相比传统的处理有机废液的方案，超临界水氧化技术具有突出的优势，能取得巨大的经济、环境和社会效益。

超临界状态下，水均可与有机物完全互溶，放出大量热。由于超临界水氧化技术对运行设备有很高的要求，在国内高效处理垃圾目前还是一项比较苛刻的难题，垃圾成分复杂，易堵塞管道、腐蚀材料，超临界氧化后气体产物温度高，造成气体出口管道、仪表、阀门的选型困难，超临界状态下无机盐固体颗粒易堵塞管口、腐蚀材料。因此亟待研发一种能够有效防止堵塞及腐蚀，实现连续运行处理的超临界水氧化反应器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多层喷烧和多层冷却的超临界水氧化反应器，有效防止堵塞及腐蚀，能够连续运行处理有机废液30～100吨/天。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种多层喷烧和多层冷却的超临界水氧化反应器，包括反应器筒体、上端筒体、上封头、下封头、多层烧嘴及冷却壁，反应器筒体上端固定安装上端筒体及上封头，上封头设置物料进口，上端筒体设置氧化剂进口及气体产物出口，反应器筒体下部固定安装下封头，上端筒体内安装多层烧嘴，反应器筒体内设置冷却壁，其特征在于：所述多层烧嘴下部伸入至反应器筒体内，在反应器筒体内的多层烧嘴外壁设置多层换热套，该多层换热套包括外套体及折流挡板，该多层换热套的外套体与多层烧嘴外壁之间由若干折流挡板分隔成为若干连通的冷却腔，在该若干冷却腔内均设置换热管，多层换热套设置一进气端及一出气端，进气端连通反应器筒体内部，出气端连通上端筒体所设置的气体产物出口，在多层换热套与反应器筒体之间的区域内设置有喷淋管，对气体产物进行喷淋降温。

而且，所述冷却壁为多层冷却壁，该多层冷却壁的外壁与反应器筒体的内壁之间形成狭隙，该狭隙由从上至下分隔开的多个狭隙构成，该多个狭隙至少包括从上至下的一个高温蒸发壁狭隙，一个中温蒸发壁狭隙及一个低温蒸发壁狭隙，在反应器筒体上制有分别与所述高温蒸发壁狭隙，中温蒸发壁狭隙及低温蒸发壁狭隙连通的高温蒸发壁水入口、中温蒸发壁水入口及低温蒸发壁水入口。

而且，所述下封头设置有急冷水入口。

而且，所述上封头安装有插入至反应器筒体内部的温度变送器。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型的多层喷烧和多层冷却的超临界水氧化反应器，有机废液在超临界反应放热后，气体产物温度急剧升高，如若直接排放，对气体产物出口附近的管道、仪表、阀门的损害严重，需要降低并控制气体产物温度在300℃以下，通过在反应器筒体上端内部安装喷淋管，实现气体上升过程中首次降温，首次降温后的气体再次进入多层换热套中，气体在多层换热套内经过多次折流排出，换热管内部通入冷却水，再次对气体进行降温，通过调节通入喷淋管和换热管冷却水的流量大小，控制气体产物出口的温度，实现降低并控制气体产物温度在300℃以下。