[发明专利]用于高浓度有机废液处理的亚临界流化床反应器及方法

说明书

本发明“一种用于高浓度有机废液处理的亚临界流化床反应器及方法”，属于污水处理技术，所述反应器包括外筒(5)和设置在所述外筒(5)中的至少两个内筒(24)；所述方法采用一个反应系统，所述反应系统包括通过管道依次连接的预处理单元(14)、废液水泵(15)、所述反应器(16)、换热器(17)、气液分离器(18)和储液罐(19)；可以在高含盐的条件下以有效地降解高浓度的有机废液，使得处理后的废液直接满足国家排放标准或满足后续普生生化工艺的进水要求。

技术领域

本发明涉及生态环境保护污水处理领域，尤其是高浓度难生物降解有机废水的处理设备领域中的反应器设备，具体的是一种用于高浓度有机废液处理的亚临界流化床反应器及方法。

背景技术

工业生产中会产生大量的废液，特别是炼油、石化、制药、制精细化工和金属加工等行业在利用乳化油、切削液、电镀液、碱洗、酸洗、磷化等进行生产时。这些废液含有的污染物浓度远远超过废水，有的高达几十万且含有高浓度的盐分。废液具有：(1)有机物含量高，热值较高；(2)毒性大，对环境污染严重；(3)成分复杂，无害化难度大；(4)难降解，常规的污水处理方法难以有效地降解废液中的有机物。同时由于废液的组分不同，在处理过程中，往往伴随着有毒气体以及发热、爆炸等危险，因此，处理前必须充分了解废液的性质。

高浓度有机废液，传统上采用湿式催化氧化(catalytic wet oxidation，CWO)的方法和超临界水氧化的方法。催化湿式氧化(CWO))是国际上20世纪8O年代发展起来的治理高浓度、难生物降解的有机废水的先进技术，具有净化效率高、无二次污染、占地面积小等特点，引起了业界的关注和工程应用。超临界水(T≥3740C,P≥22.1MPa)是化学和化工中广泛研究的一种介质。超临界水氧化(Super Critical Water Oxidation,SCWO)技术是一种新兴的有机物污染处理技术，具有良好的应用与发展前景。这个工艺可以视作湿式氧化技术的进一步拓展。在超临界状态下，水中的氢键减少，介电常数、黏度降低，密度介于气态和液态之间，离子积急剧下降，扩散系数升高。有机物和氧化剂在超临界水介质中进行快速氧化反应，在几分钟甚至几秒内就能使有机污染物彻底氧化分解为二氧化碳，水和其他小分子有机物。与常规的有机污水处理技术相比，SCW0具有降解效率高、反应最终产物清洁无二次污染、无选择性、适用范围广、反应迅速等一系列的优点。但超临界水氧化反应具有腐蚀性强，对材料要求高和无机盐容易析出从而造成反应器和管道、阀门的堵塞等问题，从而阻碍该技术和工艺的产业化推广应用。

既有的湿式催化氧化反应或超临界水氧化反应器一般采用固定床鼓泡式反应器的形式，为控制塔顶的温度或反应过程中的剧烈放热(超临界水氧化)需要控制塔底进入的废液的有机物的含量(一般用COD或TOC表示)，以防止反应过程放热(14.7kJ/gCOD)而造成塔顶的温度超过设计温度。固定床鼓泡式反应器的这种设计要求与处理高浓度废液(一般COD十几万)的需求是矛盾的。

发明内容

针对目前高浓度有机废液处理处在的问题，本发明提供一种用于高浓度有机废液处理的亚临界流化床反应器,可以在高含盐的条件下以有效地降解高浓度的有机废液，使得处理后的废液直接满足国家排放标准或满足后续普生生化工艺的进水要求。

本发明请求保护的技术方案如下：

一种用于高浓度有机废液处理的亚临界流化床反应器，包括外筒(5)和至少两个设置在所述外筒(5)中的内筒(24)，所述内筒(24)的顶端和底端均敞开，外筒(5)的内部和内筒(24)的内部连通，内筒(24)的筒壁与外筒(5)的筒壁之间留有空腔形成降流区(11)；

外筒(5)的顶端设置有上封头(6)，底端设置有下封头(7)，中上部设置有至少一个废液物料进口(1)，外筒(5)的底部设置有进气口(3)，所述上封头(6)上设置有处理后物料出口(2)；