[发明专利]带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器及保护方法

权利要求书

1.一种带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器，其特征在于，包括反应器顶盖(6)、顶盖冷却水盘管(14)、侧壁冷却水盘管(16)和反应器壳体(20)；

反应器顶盖(6)设在反应器壳体(20)的顶部；反应器顶盖(6)上设有顶盖冷却水入口(7)和冷却水出口(3)；

反应器壳体(20)内沿着径向设置有上多孔蒸发壁(17)和下多孔蒸发壁(19)，反应器壳体(20)内壁设有环形定位挡板(18)，环形定位挡板(18)将上多孔蒸发壁(17)和下多孔蒸发壁(19)分隔并定位；上多孔蒸发壁(17)和下多孔蒸发壁(19)与反应器壳体(20)之间存在间隙，且在上多孔蒸发壁(17)对应反应器壳体(20)的侧壁处分别设有侧壁氮气入口(10)和侧壁冷却水入口(11)；侧壁冷却水盘管(16)围绕上多孔蒸发壁(17)螺旋设置，且侧壁冷却水盘管(16)的输入端连接侧壁冷却水入口(11)，输出端连接冷却水出口(3)；下多孔蒸发壁(19)的底端固定在反应器壳体(20)的底部，且在反应器壳体(20)的底部通过环形定位挡圈(22)固定设置；

上多孔蒸发壁(17)的顶部设置顶盖保护挡板(13)，且在顶盖保护挡板(13)上通过禁锢螺钉(15)固定设置，顶盖保护挡板(13)与反应器顶盖(6)之间存在间隙；所述顶盖冷却水盘管(14)装配在顶盖保护挡板(13)与反应器顶盖(6)的间隙之间，其中顶盖冷却水盘管(14)的输入端连接顶盖冷却水入口(7)，输出端连接冷却水出口(3)。

2.根据权利要求1所述的一种带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器，其特征在于，所述反应器顶盖(6)上还设有顶盖氮气入口(4)及物料和氧化剂入口(5)；顶盖氮气入口(4)连通顶盖保护挡板(13)与反应器顶盖(6)的间隙；物料和氧化剂入口(5)通过顶盖保护挡板(13)和反应器顶盖(6)间的间隙后与顶盖保护挡板(13)连通。

3.根据权利要求1所述的一种带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器，其特征在于，所述侧壁氮气入口(10)在反应器壳体(20)的侧壁上包括上层侧壁氮气入口和下层侧壁氮气入口，所述上层侧壁氮气入口靠近上多孔蒸发壁(17)的顶端，下层侧壁氮气入口靠近环形定位挡板(18)。

4.根据权利要求1所述的一种带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器，其特征在于，所述环形定位挡板(18)将上多孔蒸发壁(17)和下多孔蒸发壁(19)与反应器壳体(20)之间的间隙分隔为氮气流通区域和蒸发水流通区域，其中上多孔蒸发壁(17)与反应器壳体(20)之间的间隙为氮气流通区域，下多孔蒸发壁(19)与反应器壳体(20)之间的间隙为蒸发水流通区域。

5.根据权利要求4所述的一种带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器，其特征在于，所述下多孔蒸发壁(19)对应反应器壳体(20)的侧壁处设有蒸发水入口(12)；所述蒸发水入口(12)在反应器壳体(20)的侧壁上包括上层蒸发水入口和下层蒸发水入口，其中上层蒸发水入口靠近环形定位挡板(18)。

6.根据权利要求1所述的一种带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器，其特征在于，所述上多孔蒸发壁(17)的孔隙率设置为0.1～0.2，厚度设置为3～4mm；下多孔蒸发壁(19)的孔隙率设置为0.25～0.35，厚度设置为2～2.5mm；顶盖保护挡板(13)的孔隙率和厚度分别设置为0和2～2.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种带有超临界区冷却水保护盘管的蒸发壁反应器，其特征在于，所述反应器壳体(20)的外壁下侧装配超声波发生器(21)，用于加速无机盐固体溶解于亚临界水中。