[实用新型]一种超临界水氧化法处理含多氯联苯物质的设备

说明书

一种超临界水氧化法处理含多氯联苯物质的设备，包括：计量泵；预热釜；反应釜；其中，计量泵的出口端与预热釜的入口端管道连接，预热釜的出口端与反应釜的入口端管道连接；计量泵可将含多氯联苯物质的液体、水、氧化剂、碱溶液以一定比例泵入预热釜形成混合物并加热；混合物到达预热釜出口端时温度达到300℃～374.3℃；混合物进入反应釜，加热到374.3℃以上后停止加热，通过调节计量泵泵入预热釜的流量及反应釜排出的流量使预热釜、反应釜内的压力保持在22.1～30MPa，使反应釜内的温度保持在347.3℃～600℃。通过上述设备，可以利用超临界态的特殊环境，使多氯联苯与氧化剂发生氧化反应生成CO₂和H₂O，以此实现对多氯联苯的环境友好型无害化处理。

技术领域

本实用新型涉及环境保护领域的废弃污染物控制治理技术领域，特别是指一种对持久性有机污染物多氯联苯的无害化处理处置。

背景技术

多氯联苯(Polychlorinated biphenyls，简称PCBs)是斯德哥尔摩公约中所列12种POPs中的一种。PCBs按氯原子数或氯的百分含量分别加以标号，我国习惯上按联苯上被氯取代的个数(不论其取代位置)将PCB分为三氯联苯(PCB3)、四氯联苯(PCB4)、五氯联苯(PCB5)、六氯联苯(PCB6)、七氯联苯(PCB7)、八氯联苯(PCB8)、九氯联苯(PCB9)、十氯联苯(PCB10)。多氯联苯属于致癌物质，容易累积在脂肪组织，造成脑部、皮肤及内脏的疾病，并影响神经、生殖及免疫系统。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，多氯联苯在一类致癌物清单中。

工业用途的多氯联苯早在上世纪80年代初停止生产，但是大部分含多氯联苯的工业设备如变压器和电容器在，强制淘汰后只是简单地进行山地封存，目前大多数封存点已经超过了设计使用年限，多氯联苯存在以地表径流的形式泄漏于环境中的潜在风险。我国关于多氯联苯处理与处置的原始基础资料储备很不完全，而关于超临界水处理与处置的资料基本是空白。目前采用的多氯联苯处理与处置方法主要是焚烧，焚烧所带来的二次污染等使开发环境友好型的多氯联苯处理处置方法显得十分迫切。基于上述原因，进行持久性有机污染物超临界水处理与处置技术的研发显得十分必要和迫切，其意义主要表现在：多氯联苯的处理与处置将为公约中的其他POPs的处理与处置提供重要的经验与理论信息；在我国现有的规模化多氯联苯处理处置技术基础上增加一项新的环境友好处理处置技术；为我国切实严格履行公约提供又一条可行的实现途径，并为我国最终解决危害人类健康安全和生态系统稳定的持久性有机污染物问题提供技术支持。

超临界水氧化技术(Supercritical Water Oxidation，简称SCWO) 是20世纪80年代初美国学者Modell首次提出，将水的温度和压力升高到临界点(临界温度Tc＝347.3℃，临界压力Pc＝22.1MPa) 以上，水就处于一种既不同于气态也不同于液态和固态的流体态——超临界态。由于水在超临界状态下是气液两相界面消失的单相体系，可与有机物、氧气、空气等以任意比例互溶，而无机物质，特别是盐类，在超临界水中的溶解度很低。超临界水的特性使有机物、氧化剂、水形成均一的相，使本来发生的多相反应转化为单相反应，克服了相间的传质阻力，反应不再因相间转移而受到限制，从而加快了反应速率，同时高温高压也大大提高了有机物的氧化速率，反应时间一般只需几秒至几分钟。并且可以依靠有机物氧化过程所放出的热来维持反应所需温度，实现自热。因而许多学者将这一技术引入难降解有机危险废弃物的处理之中。

有鉴于此，亟需一种超临界水氧化法处理含多氯联苯物质的设备及方法可以结合多氯联苯的特点和污染特性，运用新的超临界水氧化工艺，以含多氯联苯的液体为实施对象，将其中的多氯联苯彻底氧化分解成环境友好的CO2和H₂O，实现环境友好型无害化处理的目的。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种超临界水氧化法处理含多氯联苯物质的设备及方法，以能将多氯联苯氧化分解成CO2 和H₂O，实现环境友好型无害化处理。