公布日：2022.10.11
申请日：2022.07.06
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
一种高盐有机废水超临界水气化反应系统，包括反应器，反应器的顶部设有产物出口管，反应器的侧壁设有热源注入口，热源注入口连接于混合器，混合器分别连接于氧气罐和纯水罐，纯水罐内的纯水增压后与高压分离器分离后的高压水汇合形成补水混合流体，补水混合流体经第一换热器预热后进入混合器内与氧气混合形成热源，热源由热源注入口注入反应器内，反应器的底部设有溶盐排出管，溶盐排出管连接于第二换热器，第二换热器连接于热水回收器，热水回收器通过第二降压阀连接于气液分离器，气液分离器通过第三降压阀连接于闪蒸罐，盐水在闪蒸罐内闪蒸形成蒸汽和盐渣，盐渣进行回收，实现系统废液零排放，且反应过程中能量及水循环利用，高效节能节水。
权利要求书
1.一种高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于，包括：反应器，所述反应器的顶部设有产物出口管，所述产物出口管连接于第一换热器，所述第一换热器通过第一降压阀连接于高压分离器，所述反应器的侧壁设有热源注入口，所述热源注入口连接于混合器，所述混合器分别连接于氧气罐和纯水罐，所述纯水罐内的纯水增压后与所述高压分离器分离后的高压水汇合形成补水混合流体，补水混合流体经所述第一换热器预热后进入所述混合器内与氧气混合形成热源，热源由所述热源注入口注入所述反应器内，所述反应器的底部设有溶盐排出管，所述溶盐排出管连接于第二换热器，所述第二换热器连接于热水回收器，所述热水回收器通过第二降压阀连接于气液分离器，所述气液分离器通过第三降压阀连接于闪蒸罐，盐水在所述闪蒸罐内闪蒸形成蒸汽和盐渣，盐渣进行回收。
2.根据权利要求1所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述反应器包括同轴设置的承压外壳和多孔内壳，所述承压外壳包括从上至下连接的上锥形段、圆柱段及下锥形段，所述上锥形段内壁设有多层同轴圆锥挡板。
3.根据权利要求2所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述下锥形段底部设有废液注入管，所述废液注入管向上延伸至所述圆柱段的中上部，所述废液注入管连接于所述第二换热器，所述第二换热器连接于废液增压泵，所述废液增压泵连接于废液罐。
4.根据权利要求2所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述多孔内壳与所述圆柱段同轴平齐，所述多孔内壳的壁厚从上至下逐渐降低，形成倒锥形。
5.根据权利要求1所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述反应器的下部设有冷却水注入管，所述冷却水注入管连接于冷却水增压泵，所述冷却水增压泵连接于冷却水罐。
6.根据权利要求1所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述第一换热器与所述高压分离器之间设有第一温度信号器，所述第一降压阀通过所述第一温度信号器的温度调节反应产物进入所述高压分离器的压力，且所述高压分离器的压力控制在所述第一温度信号器对应的水的饱和压力之上。
7.根据权利要求1所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述高压分离器上设有压力信号器，所述纯水罐连接于纯水增压泵，所述纯水增压泵通过所述压力信号器控制纯水的压力与所述高压分离器分离后的高压水压力相同。
8.根据权利要求7所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述纯水增压泵连接于循环泵，所述循环泵连接于所述第一换热器，所述纯水增压泵与所述循环泵之间设有第一单向阀，所述高压分离器与所述循环泵之间设有第二单向阀，经过所述第一单向阀的纯水与经过第二单向阀的高压水汇合形成补水混合流体，经所述循环泵增压后进入所述第一换热器预热。
9.根据权利要求1所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述第一预热器与所述混合器之间设有电加热器，所述电加热器出口设有第二温度信号器，通过所述第二温度信号器控制所述电加热器的工作。
10.根据权利要求1所述的高盐有机废水超临界水气化反应系统，其特征在于：所述热水回收器与所述气液分离器之间设有第三温度信号器，用于对冷却的溶盐水测温，所述第三温度信号器连接于冷却水泵，所述冷却水泵连接于所述热水回收器，通过控制所述冷却水泵的流量来控制所述第三温度信号器测得的温度值，所述闪蒸罐的压力低于所述第三温度信号器温度值下水的饱和压力，实现盐水闪蒸形成蒸汽和盐渣。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可实现废液零排放、高效节水的高盐有机废水超临界水气化反应系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高盐有机废水超临界水气化反应系统，包括反应器，所述反应器的顶部设有产物出口管，所述产物出口管连接于第一换热器，所述第一换热器通过第一降压阀连接于高压分离器，所述反应器的侧壁设有热源注入口，所述热源注入口连接于混合器，所述混合器分别连接于氧气罐和纯水罐，所述纯水罐内的纯水增压后与所述高压分离器分离后的高压水汇合形成补水混合流体，补水混合流体经所述第一换热器预热后进入所述混合器内与氧气混合形成热源，热源由所述热源注入口注入所述反应器内，所述反应器的底部设有溶盐排出管，所述溶盐排出管连接于第二换热器，所述第二换热器连接于热水回收器，所述热水回收器通过第二降压阀连接于气液分离器，所述气液分离器通过第三降压阀连接于闪蒸罐，盐水在所述闪蒸罐内闪蒸形成蒸汽和盐渣，盐渣进行回收。
进一步，所述反应器包括同轴设置的承压外壳和多孔内壳，所述承压外壳包括从上至下连接的上锥形段、圆柱段及下锥形段，所述上锥形段内壁设有多层同轴圆锥挡板。
进一步，所述下锥形段底部设有废液注入管，所述废液注入管向上延伸至所述圆柱段的中上部，所述废液注入管连接于所述第二换热器，所述第二换热器连接于废液增压泵，所述废液增压泵连接于废液罐。
进一步，所述多孔内壳与所述圆柱段同轴平齐，所述多孔内壳的壁厚从上至下逐渐降低，形成倒锥形。
进一步，所述反应器的下部设有冷却水注入管，所述冷却水注入管连接于冷却水增压泵，所述冷却水增压泵连接于冷却水罐。
进一步，所述第一换热器与所述高压分离器之间设有第一温度信号器，所述第一降压阀通过所述第一温度信号器的温度调节反应产物进入所述高压分离器的压力，且所述高压分离器的压力控制在所述第一温度信号器对应的水的饱和压力之上。
进一步，所述高压分离器上设有压力信号器，所述纯水罐连接于纯水增压泵，所述纯水增压泵通过所述压力信号器控制纯水的压力与所述高压分离器分离后的高压水压力相同。
进一步，所述纯水增压泵连接于循环泵，所述循环泵连接于所述第一换热器，所述纯水增压泵与所述循环泵之间设有第一单向阀，所述高压分离器与所述循环泵之间设有第二单向阀，经过所述第一单向阀的纯水与经过第二单向阀的高压水汇合形成补水混合流体，经所述循环泵增压后进入所述第一换热器预热。
进一步，所述第一预热器与所述混合器之间设有电加热器，所述电加热器出口设有第二温度信号器，通过所述第二温度信号器控制所述电加热器的工作。
进一步，所述热水回收器与所述气液分离器之间设有第三温度信号器，用于对冷却的溶盐水测温，所述第三温度信号器连接于冷却水泵，所述冷却水泵连接于所述热水回收器，通过控制所述冷却水泵的流量来控制所述第三温度信号器测得的温度值，所述闪蒸罐的压力低于所述第三温度信号器温度值下水的饱和压力，实现盐水闪蒸形成蒸汽和盐渣。
本发明的有益效果：
补水混合流体与氧气混合形成热源，热源由反应器侧壁的热源注入口注入反应器内，可以避免反应器在气化反应过程中腐蚀、盐沉积及结焦的问题，盐水降温降压后通过闪蒸罐闪蒸形成蒸汽和盐渣，进而实现系统废液零排放，本发明系统反应过程中大部分水循环补充热源支路，可高效节水，且热量和压力能也能够高效循环利用，反应产物的循环也便于气化产物中二氧化碳和富氢燃气的富集、分离和收集。
（发明人：刘少华;樊强明;张凤鸣）
