本實(shí)用新型涉及超臨界水氧化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
超臨界水氧化技術(shù)是一種可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種有機(jī)廢物進(jìn)行深度氧化處理的技術(shù)。超臨界水氧化是通過(guò)氧化作用將有機(jī)物完全氧化為清潔的H 2O、CO2和N2等物質(zhì)，S、P等轉(zhuǎn)化為最高價(jià)鹽類穩(wěn)定化，重金屬被氧化后形成的穩(wěn)定固相存在于灰分中。超臨界水氧化技術(shù)的原理是以超臨界水為反應(yīng)介質(zhì)，經(jīng)過(guò)均相的氧化反應(yīng)，將有機(jī)物快速轉(zhuǎn)化為H 2O、CO2、N2和其他無(wú)害小分子。
現(xiàn)有的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)工作過(guò)程中需要對(duì)系統(tǒng)降壓，例如將系統(tǒng)壓力從23MPa降至3MPa，目前廣泛采用的降壓控制系統(tǒng)中，巨大的壓差全部由角閥承擔(dān)，對(duì)角閥的技術(shù)性能要求較高，并且，角閥易損壞，進(jìn)而使超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)在降壓過(guò)程中巨大的壓差導(dǎo)致角閥易損壞進(jìn)而引起超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)不能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的問題。
一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：反應(yīng)裝置、分離裝置、第一球閥、第一調(diào)流閥、第一毛細(xì)管和第二球閥；其中，所述反應(yīng)裝置的出口通過(guò)所述第一管道與所述分離裝置的入口相連通；所述第一球閥和所述第二球閥均連接于所述第一管道且依次置于所述反應(yīng)裝置和所述分離裝置之間，所述第一球閥靠近所述反應(yīng)裝置設(shè)置；所述第一調(diào)流閥和所述第一毛細(xì)管均連接于所述第一管道且均置于所述第一球閥和所述第二球閥之間。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第一毛細(xì)管置于所述第一球閥和所述第一調(diào)流閥之間。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第一毛細(xì)管為盤管。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第一調(diào)流閥為角閥。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第一毛細(xì)管的內(nèi)徑為10mm-24mm，并且，所述第一毛細(xì)管的長(zhǎng)度為第一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，所述第一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度用于使所述第一毛細(xì)管的壓降為所述反應(yīng)產(chǎn)物初始?jí)毫Φ?/3-4/5。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中還包括：第三球閥、第二調(diào)流閥、第二毛細(xì)管和第四球閥；其中，所述反應(yīng)裝置的出口還通過(guò)第二管道與所述分離裝置的入口相連通；所述第三球閥和所述第四球閥均連接于所述第二管道且依次置于所述反應(yīng)裝置和所述分離裝置之間，所述第三球閥靠近所述反應(yīng)裝置設(shè)置；所述第二調(diào)流閥和所述第二毛細(xì)管均連接于所述第二管道且均置于所述第三球閥和所述第四球閥之間。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第二毛細(xì)管置于所述第三球閥和所述第二調(diào)流閥之間。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第二毛細(xì)管為盤管。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第二調(diào)流閥為角閥。
進(jìn)一步地，上述超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，所述第二毛細(xì)管的內(nèi)徑為10mm-24mm，并且，所述第二毛細(xì)管的長(zhǎng)度為第二預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，所述第二預(yù)設(shè)長(zhǎng)度用于使所述第二毛細(xì)管的壓降為所述反應(yīng)產(chǎn)物初始?jí)毫Φ?/3-4/5。
本實(shí)用新型提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)在降壓過(guò)程中，巨大的壓差由第一調(diào)流閥和第一毛細(xì)管共同承擔(dān)，并且，第一毛細(xì)管承擔(dān)了大部分的壓差，從而保護(hù)了第一調(diào)流閥，延長(zhǎng)了第一調(diào)流閥的使用壽命，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也降低了對(duì)第一調(diào)流閥的技術(shù)性能的要求。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
參見圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該系統(tǒng)包括反應(yīng)裝置1、分離裝置2、第一球閥3、第一調(diào)流閥4、第一毛細(xì)管5和第二球閥6。
其中，反應(yīng)裝置1的出口通過(guò)第一管道7與分離裝置2的入口相連通，反應(yīng)裝置1中為高壓狀態(tài)，反應(yīng)產(chǎn)物為氣液固混合物，分離裝置2對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離，第一球閥3和第二球閥6均連接于第一管道7且依次置于反應(yīng)裝置1和分離裝置2之間，第一球閥3靠近反應(yīng)裝置1設(shè)置，第一球閥3和第二球閥6共同控制著第一管道7的開啟與關(guān)閉。第一調(diào)流閥4和第一毛細(xì)管5均連接于第一管道7且均置于第一球閥3和第二球閥6之間，當(dāng)?shù)谝徽{(diào)流閥4需要更換時(shí)，可以先將第一球閥3和第二球閥6均關(guān)閉之后，再更換第一調(diào)流閥4，以分別防止反應(yīng)裝置1和分離裝置2中的物質(zhì)泄漏。第一球閥3、第一調(diào)流閥4、第一毛細(xì)管5、第二球閥6和第一管道7共同構(gòu)成了該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的A路降壓系統(tǒng)。
本實(shí)施例中，該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)工作過(guò)程中需要對(duì)系統(tǒng)降壓，例如將系統(tǒng)壓力從23MPa降至3MPa，巨大的壓差由第一調(diào)流閥4和第一毛細(xì)管5共同承擔(dān)，并且，第一毛細(xì)管5承擔(dān)了大部分壓降，例如，該壓降為10MP～17MP，從而降低了對(duì)第一調(diào)流閥4的技術(shù)性能的要求，同時(shí)也保護(hù)了第一調(diào)流閥4，延長(zhǎng)了第一調(diào)流閥4的使用壽命，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
上述實(shí)施例中，第一毛細(xì)管5置于第一球閥3和第一調(diào)流閥4之間，當(dāng)然，也可以將第一調(diào)流閥4置于第一球閥3和第一毛細(xì)管5之間，也就是說(shuō)，第一調(diào)流閥4和第一毛細(xì)管5在第一管道7上的連接順序沒有要求，但由于超臨界反應(yīng)產(chǎn)物為氣液固的混合物，含固反應(yīng)產(chǎn)物降壓過(guò)程中對(duì)于角閥的磨蝕更嚴(yán)重，因此優(yōu)選地，將第一毛細(xì)管5置于第一球閥3和第一調(diào)流閥4之間，也就是說(shuō)，將第一毛細(xì)管5設(shè)置于第一調(diào)流閥4的前面(圖1所示的左面)，這樣，第一毛細(xì)管5可以更好的保護(hù)第一調(diào)流閥4，延長(zhǎng)第一調(diào)流閥4的使用壽命，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
具體實(shí)施時(shí)，第一毛細(xì)管5可以為盤管，第一節(jié)流閥4可以為角閥。
上述實(shí)施例中，第一毛細(xì)管5的內(nèi)徑為10mm-24mm。內(nèi)徑太小，不利于反應(yīng)產(chǎn)物的輸出，易造成堵塞，而內(nèi)徑太大，降壓效果不明顯，很難保證第一毛細(xì)管5的出口處的壓力；并且，第一毛細(xì)管5的長(zhǎng)度為第一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，第一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度用于使第一毛細(xì)管5的壓降為反應(yīng)產(chǎn)物初始?jí)毫Φ?/3-4/5，該設(shè)置一方面可以使第一毛細(xì)管5承擔(dān)部分的壓降，保護(hù)了第一調(diào)流閥4，延長(zhǎng)了第一調(diào)流閥4的使用壽命，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，維持在此壓降范圍內(nèi)，減小了第一球閥前后的壓差，當(dāng)降壓系統(tǒng)損壞，需要更換、維修時(shí)，便于進(jìn)行切換。
上述實(shí)施例中可以包括第三球閥8、第二調(diào)流閥9、第二毛細(xì)管10和第四球閥11。其中，反應(yīng)裝置1的出口還通過(guò)第二管道12與分離裝置2的入口相連通，第三球閥8和第四球閥11均連接于第二管道12且依次置于反應(yīng)裝置1和分離裝置2之間，第三球閥8靠近反應(yīng)裝置1設(shè)置，第三球閥8和第四球閥11共同控制著第二管道12的開啟與關(guān)閉，第二調(diào)流閥9和第二毛細(xì)管10均連接于第二管道12且均置于第三球閥8和第四球閥11之間，當(dāng)?shù)诙{(diào)流閥9需要更換時(shí)，可以先將第三球閥8和第四球閥11均關(guān)閉之后，再更換第二調(diào)流閥9，以分別防止反應(yīng)裝置1和分離裝置2中的物質(zhì)泄漏。第三球閥8、第二調(diào)流閥9、第二毛細(xì)管10、第四球閥11和第二管道12共同構(gòu)成了該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的B路降壓系統(tǒng)。
該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)工作時(shí)，A路降壓系統(tǒng)和B路降壓系統(tǒng)中的一路降壓系統(tǒng)開啟，另一路降壓系統(tǒng)備用，當(dāng)開啟的一路降壓系統(tǒng)損壞，需要更換、維修時(shí)，則需將備用的一路降壓系統(tǒng)開啟，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)正常工作。
本實(shí)施例中，該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)工作過(guò)程中需要對(duì)系統(tǒng)降壓，例如將系統(tǒng)壓力從23MPa降至3MPa，巨大的壓差由第二調(diào)流閥9和第二毛細(xì)管10共同承擔(dān)，并且，第二毛細(xì)管10承擔(dān)了大部分壓降，例如，該壓降為10MP～17MP，從而降低了對(duì)第二調(diào)流閥9的技術(shù)性能的要求，同時(shí)也保護(hù)了第二調(diào)流閥9，延長(zhǎng)了第二調(diào)流閥9的使用壽命，并且，設(shè)有AB兩路降壓系統(tǒng)，一開一備，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
上述實(shí)施例中，第二毛細(xì)管10置于第三球閥8和第二調(diào)流閥9之間，當(dāng)然，也可以將第二調(diào)流閥9置于第三球閥8和第二毛細(xì)管10之間，也就是說(shuō)，第二調(diào)流閥9和第二毛細(xì)管10在第二管道12上的連接順序沒有要求，但由于超臨界反應(yīng)產(chǎn)物為氣液固的混合物，含固反應(yīng)產(chǎn)物降壓過(guò)程中對(duì)于角閥的磨蝕更嚴(yán)重，因此優(yōu)選地，將第二毛細(xì)管10置于第三球閥8和第二調(diào)流閥4之間，也就是說(shuō)，將第二毛細(xì)管10設(shè)置于第二調(diào)流閥9的前面(圖1所示的左面)，這樣，第二毛細(xì)管10可以更好的保護(hù)第二調(diào)流閥9，延長(zhǎng)第二調(diào)流閥9的使用壽命，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
具體實(shí)施時(shí)，第二毛細(xì)管10也可以為盤管，第二節(jié)流閥9也可以為角閥。
上述實(shí)施例中，第二毛細(xì)管10的內(nèi)徑為10mm-24mm。內(nèi)徑太小，不利于反應(yīng)產(chǎn)物的輸出，易造成堵塞，而內(nèi)徑太大，降壓效果不明顯，很難保證第二毛細(xì)管10的出口處的壓力；并且，第二毛細(xì)管10的長(zhǎng)度為第二預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，第二預(yù)設(shè)長(zhǎng)度用于使第二毛細(xì)管10的壓降為反應(yīng)產(chǎn)物初始?jí)毫Φ?/3-4/5，該設(shè)置一方面可以使第二毛細(xì)管10承擔(dān)部分的壓降，保護(hù)了第二調(diào)流閥9，延長(zhǎng)了第二調(diào)流閥9的使用壽命，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，維持在此壓降范圍內(nèi)，減小了第三球閥前后的壓差，當(dāng)降壓系統(tǒng)損壞，需要更換、維修時(shí)，便于進(jìn)行切換。
繼續(xù)參見圖1，以由A路降壓系統(tǒng)切換到B路降壓系統(tǒng)為例介紹A、B兩路降壓系統(tǒng)進(jìn)行切換時(shí)的具體操作方法。首先需要準(zhǔn)備工作，在超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行初期，也即超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)升壓過(guò)程中，先打開B路降壓系統(tǒng)的第三球閥8，使第三球閥8和第二調(diào)流閥9之間的管段與反應(yīng)裝置1相連通，使反應(yīng)裝置中的混合物進(jìn)入第三球閥8和第二調(diào)流閥9之間的管段，也就是說(shuō)，向第三球閥8和第二調(diào)流閥9之間的管段充壓，從而降低第三球閥8兩端管段的壓差，使第三球閥8在之后的操作中更容易開啟，當(dāng)?shù)谌蜷y8和第二調(diào)流閥9之間的管段的壓力達(dá)到一定值時(shí)，關(guān)閉第三球閥8。另外，第三球閥8和第二調(diào)流閥9之間的管段需達(dá)到的壓力值可以為超臨界水氧化系統(tǒng)壓力的60％以上，而實(shí)際過(guò)程中，可以根據(jù)水氧化工藝運(yùn)行狀況自行調(diào)節(jié)。當(dāng)該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)工作時(shí)，反應(yīng)裝置1中為高壓狀態(tài)，反應(yīng)產(chǎn)物為氣液固混合物，當(dāng)A路降壓系統(tǒng)工作時(shí)，第一球閥3、第一調(diào)流閥4和第二球閥球6閥均為開啟狀態(tài)，B路降壓系統(tǒng)備用，第三球閥8、第二調(diào)流閥9和第四球閥11均為關(guān)閉狀態(tài)。
其次是切換操作，在開啟備用降壓系統(tǒng)時(shí)，原則上可以先開啟靠近管道出口端(圖中所示的右端)的閥門，在關(guān)閉降壓系統(tǒng)時(shí)，原則上可以先關(guān)閉靠近管道進(jìn)口端(圖中所示的左端)的閥門。因此，首先可以開啟B路降壓系統(tǒng)的第四球閥11，之后可以再開啟第三球閥8，最后可以開啟第二調(diào)流閥9，并逐漸調(diào)大第二調(diào)流閥9的開度，同時(shí)，逐漸調(diào)小第一調(diào)流閥4的開度，直到將第二調(diào)流閥9完全開啟，將第一調(diào)流閥4完全關(guān)閉，再關(guān)閉第一球閥3，最后關(guān)閉第二球閥6。
當(dāng)由B路降壓系統(tǒng)切換到A路降壓系統(tǒng)時(shí)，具體的操作方法可參照上述由A路降壓系統(tǒng)切換到B路降壓系統(tǒng)的具體操作方法。
另外，在上述切換過(guò)程中(或系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)封壓水泵(圖中未示出)流量及反應(yīng)裝置1的出口高壓水泵流量和氮?dú)饬縼?lái)維持超臨界反應(yīng)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。
綜上，本實(shí)用新型提供的超臨水氧化反應(yīng)系統(tǒng)在降壓過(guò)程中，巨大的壓差由第一調(diào)流閥和第一毛細(xì)管共同承擔(dān)，并且，第一毛細(xì)管承擔(dān)了大部分的壓差，從而降低了對(duì)第一調(diào)流閥的技術(shù)性能的要求，同時(shí)，保護(hù)了第一調(diào)流閥，延長(zhǎng)了第一調(diào)流閥的使用壽命，使該超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。