[发明专利]一种提高超临界水氧化系统氧气利用率的方法

摘要

本发明涉及一种提高超临界水氧化系统氧气利用率的方法。过量的氧气和经预热的有机废液从蒸发壁反应器上部注入混合并进行超临界水氧化反应，蒸发水从蒸发壁反应器侧面注入，从而在反应器内形成上部为超临界温度反应区而下部为亚临界温度溶盐区。反应剩余的氧气从超临界温度区向下流动到亚临界温度溶盐区的过程中，一部分氧气析出并循环到反应器上部的超临界温度区而形成氧气内循环利用；反应后的流体经过冷凝和减压进入高压气液分离器，被亚临界水溶解并携带流出反应器的氧气，通过高压气液分离器分离后重新注入反应器而形成外循环利用。本发明通过提高氧气的利用率而显著降低过氧量系数，提高超临界水氧化系统运行的经济性。

主权项

一种提高超临界水氧化系统氧气利用率的方法，该系统包括氧气罐、废水储罐、纯水储罐、氧气增压泵、废液增压泵、蒸发水增压泵、废水加热器、上支路蒸发水加热器、氧气混合器、蒸发壁反应器、氧气循环泵、换热器、减压阀、高压气液分离器、背压阀和常压气液分离器，其特征在于该方法的步骤如下：(1)有机废液升压至23-30MPa，并预热到350-450℃，与相同压力条件下的氧气从蒸发壁反应器上部注入混合，进行超临界水氧化反应，超临界水氧化反应温度为400-650℃，停留时间为5-60s；(2)蒸发水加压至23-30MPa，分两支路从反应器侧面注入，上支路蒸发水温度为250-370℃，下支路蒸发水保持常温，在反应器内形成上部为超临界温度反应区和下部为亚临界温度溶盐区，反应剩余的氧气从超临界温度区向下流动到亚临界温度溶盐区的过程中，一部分氧气析出并循环到反应器上部的超临界温度区而被重新利用；(3)反应后的流体经换热器降温和减压阀降压后进入高压气液分离器，氧气从高压气液分离器上部流出并通过氧气循环泵升压后重新注入蒸发壁反应器而被重新利用，水和二氧化碳的混合物则从高压气液分离器下部流出；(4)水和二氧化碳的混合物进入常压气液分离器，二氧化碳和水分别从常压气液分离器的上部出口和下部出口流出，并回收高浓度的二氧化碳。