[发明专利]一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统及方法

权利要求书

1.一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统，其特征在于：包括冷壁式反应器、多级旋风分离装置、废液进料系统、氧化剂进料系统和燃料进料系统；

所述冷壁式反应器为双层壳体结构，所述双层壳体结构顶部和底部均设有冷却介质入口，所述双层壳体侧部设有冷却介质出口，所述双层壳体结构顶部中央设有内管，所述内管外部设有中间管，所述中间管外部设有外管，所述内管、所述中间管和所述外管上分别设有燃料入口、氧化剂入口和废液入口；所述双层壳体底部还设有反应流体出口；所述冷壁式反应器用于对废液进行超临界水氧化反应；所述反应流体出口连接缓冲罐，所述缓冲罐的顶部出口连接所述多级旋风分离装置；所述双层壳体顶部和底部分别设有两个冷却介质入口，所述双层壳体侧部设有两个冷却介质出口，并且所述顶部的两个冷却介质入口连线分别和所述底部的两个冷却介质入口连线、所述侧部的两个冷却介质出口连线呈90°；所述内管长度为100～200mm，所述中间管比所述内管长50～150mm，所述外管比所述中间管长50～150mm；所述外管比所述中间管长的50～150mm部分为多孔结构；

所述多级旋风分离装置用于对冷壁式反应器内的反应产物进行蒸汽回收及无机盐的分盐结晶；所述多级旋风分离装置为3级旋风分离装置，其结构具体包括：第一热交换器、第二热交换器、第三热交换器、第四热交换器、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第三旋风分离器和第四旋风分离器，所述第一热交换器的出料口连接所述第一旋风分离器的进料口，所述第一热交换器的进水口分别连接所述第一旋风分离器的出水口和所述第四热交换器的出水口；所述第一旋风分离器的出料口连接所述第二热交换器的进料口，所述第一旋风分离器的高压蒸汽出口连接所述第四热交换器的进料口，所述第一旋风分离器的进水口连接所述第二热交换器的出水口；所述第二热交换器的出料口连接所述第二旋风分离器的进料口，所述第二热交换器的进水口连接所述第三热交换器的出水口；所述第二旋风分离器的高压蒸汽出口连接所述第三热交换器的进料口；所述第三热交换器的出料口连接所述第三旋风分离器的进料口，所述第三热交换器的出水口还连接所述第四热交换器的进水口；所述第四热交换器的出料口连接所述第四旋风分离器的进料口；

所述废液进料系统包括有机废液调节池，所述有机废液调节池连接所述外管上的废液入口；

所述氧化剂进料系统包括氧化剂储罐，所述氧化剂储罐连接所述中间管上的氧化剂入口；

所述燃料进料系统包括燃料储罐，所述燃料储罐连接所述内管上的燃料入口。

2.根据权利要求1所述的一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统，其特征在于：所述双层壳体底部的两个冷却介质入口以所述反应流体出口为中心对称设置在其左右两边。

3.根据权利要求1所述的一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统，其特征在于：所述多级旋风分离装置还包括第五热交换器和第六热交换器，所述第五热交换器的进料口连接所述氧化剂储罐的出料口，所述第五热交换器的进水口连接所述第一热交换器的出水口，所述第五热交换器的出料口连接与所述氧化剂入口，所述第五热交换器的出水口连接所述第三热交换器的进水口；所述第六热交换器的进料口连接所述燃料储罐的出料口，所述第六热交换器的进水口连接所述第一热交换器的出水口，所述第六热交换器的出料口连接所述燃料入口，所述第六热交换器的出水口连接所述第三热交换器的进水口。

4.根据权利要求3所述的一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统，其特征在于：所述第五热交换器和所述氧化剂入口、所述第六热交换器和所述燃料入口的连接管道上还设有加热器。

5.根据权利要求1所述的一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统，其特征在于：所述系统还包括除渣罐，所述除渣罐连接所述缓冲罐的底部出口。

6.根据权利要求1所述的一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统，其特征在于：所述系统还包括与所述冷壁式反应器冷却管路相连接的透平膨胀机，所述透平膨胀机依次与冷却装置、冷却水循环泵及冷却介质管路连接，形成循环。

7.根据权利要求6所述的一种处理高盐高有机废水并回收能量的系统，其特征在于：所述透平膨胀机还与发电机连接，通过膨胀做功发电。

8.一种处理高盐高有机废水并回收能量的方法，是采用权利要求1～7任意一项权利要求所述的系统，包括如下步骤：

步骤一，开启燃料储罐和氧化剂储罐，将燃料和氧化剂引入冷壁式反应器中进行反应，同时在冷壁式反应器的双层壳体之间通冷却水，待冷壁式反应器内温度和压力超过水的超临界状态点后，将废液引入冷壁式反应器中进行超临界水氧化反应；

步骤二，从冷壁式反应器的反应流体出口排出反应产物，进入缓冲罐；

步骤三，然后将缓冲罐中的反应产物引入多级热交换器和旋风分离器，进行蒸汽回收及无机盐的分盐结晶。