[实用新型]超临界处理装置及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超临界处理装置，以及超临界处理系统。

背景技术

超临界水（SCW：374℃/22.1MPa以上）具有与常温常压水完全不同的物理化学性质，典型的如比热容大、传热系数高、扩散系数大、离子积高、粘度低、介电常数小、电离常数小、密度小且随压力改变、与有机物和气体完全互溶等。因此，SCW在环保、化工、煤气化、核电和火电、新材料合成等领域有广泛的应用前景。然而，目前SCW仅在火电工业中得到了成功应用，在其他领域的推广还处于尝试性阶段，缺乏工业化实践经验。

目前超临界水反应装置多为釜式、管式、蒸发壁/渗透壁式。釜式反应器存在处理量小，管式反应器存在反应器长度较长，长时间反应难以实现，蒸发壁/渗透壁反应器由于外界低温液体的持续流入，热量损耗较大。

公开号为CN101058404A的中国发明专利公开了一种生物质废弃物超临界水流化床部分氧化制氢装置及方法，该装置采用了超临界水流化床反应器，防止管流反应器中出现的结渣堵塞问题，并采用高压分离器，利用系统中高压水吸收气体产物中二氧化碳，实现氢气与二氧化碳分离。现有技术中，该方法存在进料系统操作复杂，以及反应器无法避免气体对固体颗粒夹带的问题，因此后系统仍存在堵塞风险。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本实用新型提供了一种超临界处理装置，以通过在分离室中设置旋风分离器有效减少反应产物气体中固体颗粒的夹带，解决后处理系统的堵塞问题。

为实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种超临界处理装置，包括：具有反应室和分离室的流化床反应器，以及与反应室通过第一通道和第二通道连通的旋风分离器，其中，旋风分离器位于分离室中。

根据本实用新型，第一通道设置在旋风分离器的底端，第二通道设置在旋风分离器的侧壁。

根据本实用新型，旋风分离器、第一通道和第二通道的内壁均设置有耐腐蚀磨蚀衬层。

根据本实用新型，流化床反应器底部还设置有与反应室连通的物料输入端和灰渣排出端，其中，物料输入端包括氧化剂入口和原料入口。

根据本实用新型，旋风分离器具有物料入口、固体出口和气体出口，其中，物料入口与第二通道连通，固体出口与第一通道连通，气体出口与气体产物排出管一端连接，气体产物排出管的另一端为自由端，并位于流化床分离器外部。

根据本实用新型，流化床反应器和旋风分离器固定连接。

根据本实用新型，流化床反应器中设置有将反应室和分离室分离的隔离板，旋风分离器固定在隔离板上。

根据本实用新型，流化床反应器中设置有固定支架，旋风分离器固定在固定支架上。

另一方面，本实用新型提供了一种超临界处理系统，该处理系统包括前述任一的处理装置。

根据本实用新型，处理系统还包括与氧化剂入口连通的氧化剂储罐以及与原料入口连通的原料储罐，其中，原料储罐和原料入口之间设置有预热器，气体产物排出管的自由端与预热器可热交换地相互接触。

本实用新型的有益技术效果在于：

在本实用新型的超临界处理装置中，将旋风分离器设置在分离室中，即，将旋风分离器设置在流化床反应器的内部。在实际应用中，例如氧化剂和水煤浆的反应物在流化床反应器的反应室中发生反应，然后反应产物直接进入旋风分离器进行气固分离。固体颗粒通过旋风分离器底部第一通道重新回到反应室进行再次反应，反应完全后由反应室排出，而产物气体则由旋风分离器排出以进行后续处理。因此，从本实用新型的处理装置中排出的气体产物固体颗粒夹带量很小，在后续处理中不会对后续处理装置造成结渣堵塞。

附图说明

图1是本实用新型处理装置的结构示意图；

图2是图1中处理装置一个实施例的局部示意图；

图3是图1中处理装置另一个实施例的局部示意图；

图4是具有本实用新型处理装置的处理系统的结构示意图。

具体实施方式

现参照附图描述本实用新型的超临界处理装置。如图1所示，是本实用新型超临界处理装置的结构示意图，其包括流化床反应器1和旋风分离器6。其中，流化床反应器1具有反应室2和分离室3，旋风分离器6与反应室2通过第一通道4和第二通道5连通，并且旋风分离器6位于分离室3中。