[发明专利]一种高温高压连续反应装置及其在亚临界水热气化中应用

权利要求书

1.一种高温高压连续反应装置，其特征在于，包括内部装有反应液的废液储槽(1)、与所述废液储槽(1)连接且连接处设有高压计量泵(20)的固定床反应器(2)、与固定床反应器(2)连接且用于不含盐有机废水处理的冷凝收集元件(3)、与固定床反应器(2)连接且用于含盐废水处理的等温减压处理罐(4)、用于系统补压的系统增压模块(5)、智能控制模块(6)以及为各个电气元件供电的电源(7)；

所述固定床反应器(2)的进水口处设有止回阀(21)，固定床反应器(2)出水口处连接有Y型管路(22)，且所述Y型管路(22)其余分支分别与冷凝收集元件(3)和等温减压处理罐(4)连接，Y型管路(22)与冷凝收集元件(3)的连接处设有针阀一(220)，Y型管路(22)与等温减压处理罐(4)的连接处设有针阀二(221)；

所述固定床反应器(2)包括上端设有封盖(230)的水热反应筒体(23)、设于所述封盖(230)上的气液混合元件一(24)、设于水热反应筒体(23)侧壁的气液混合元件二(25)、设于水热反应筒体(23)外壁的水热外筒(26)，所述水热外筒(26)内壁设有绕设在水热反应筒体(23)外的环形平压管(260)，水热外筒(26)外壁设有相对设置的平压进水口(261)和平压出水口(262)，水热反应筒体(23)侧壁对应环形平压管(260)位置处为网孔结构；

所述冷凝收集元件(3)包括首尾依次连接的多个冷凝器(30)、与位于末端的所述冷凝器(30)连接的接收罐(31)，位于首段的冷凝器(30)与Y型管路(22)的一个分支连接，所述接收罐(31)上设有液体排放口(310)和气体排放口(311)，所述气体排放口(311)与外部气袋连接；所述等温减压处理罐(4)的上下两端分别设有用于排放气体的排气口(40)和用于排放固体的排料口(41)；

所述等温减压处理罐(4)的使用压力为20MPa，使用温度为340-360℃，液体流量为50mL/min，所述排料口(41)处设有堵头塞(410)，所述堵头塞(410)的材质为C276；

所述智能控制模块(6)包括与各个电气元件连接的在线监测单元(60)、用于检测物料中含盐量的盐度计(61)、用于检测物料中有机物浓度的有机化合物检测仪(62)、根据检测物料中有机物浓度预估产气量和系统升压的预估计算单元(63)、对设定压力与预估压力的差值进行比较的压力对比单元(64)、设于固定床反应器(2)、接收罐(31)以及等温减压处理罐(4)上的压力表(65)和压力传感器(66)。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置，其特征在于，所述废液储槽(1)出水口处设有过滤元件(10)，所述过滤元件(10)包括倒放棱台结构且底端设有出渣口(1000)的过滤外框(100)、竖直设于所述过滤外框(100)内的多个尺寸依次减小的弹性过滤网(101)、设于过滤外框(100)内部四个侧棱处的滑轨(102)，所述过滤外框(100)的下底面与废液储槽(1)出水口连接，每个所述弹性过滤网(101)包括四边分别由伸缩杆构成且与所述滑轨(102)滑动连接的可调节外框(1010)、设于可调节外框(1010)内的可伸缩网格加强筋(1011)、设于所述可伸缩网格加强筋(1011)内各个网格内的弹性过滤子网(1012)。

3.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置，其特征在于，所述气液混合元件一(24)和气液混合元件二(25)结构相同，均包括中心设有通入筒(270)的混料筒(27)、套接于所述混料筒(27)一侧的安装环(28)、设于混料筒(27)上远离所述安装环(28)侧且内部设有破碎网(290)的破碎环(29)，所述混料筒(27)上沿所述通入筒(270)外围均匀分布有多个试剂入筒(291)，所述试剂入筒(291)靠近通入筒(270)一侧的侧壁为网孔结构。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置，其特征在于，所述冷凝器(30)侧壁设有冷却循环水入口(300)和冷却循环水出口(301)，所述冷却循环水入口(300)与外部冷却塔水池连接，所述冷却循环水出口(301)与外部热量回收装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种高温高压连续反应装置，其特征在于，所述固定床反应器(2)内的水热反应温度为340-360℃，出料压力为20MPa。