【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机废液高效降解处理，具体地涉及一种处理有机废液的超临界水氧化反应装置和方法。
技术介绍
1、近年来，我国制药、医药、化工(煤化工、石油化工)等行业污水、污泥等排放量巨大，进一步产生的危废量达到八千万吨每年，生活污泥年产量达六千万吨。这些行业产生的大量废水中，主要含有酚氨、烯烃、芳烃和焦油等有毒有害物质，是一种高浓度难生物降解的工业废水，水质可生化性差，处理难度极大。目前国内外主要通过蒸发结晶、焚烧、冲灰、自然蒸发塘、深井灌注等方式处理，难以真正实现终端高浓有机废液的零排放。石油化工、煤化工、农药、医药、印染等行业排放的高浓难降解有机废液、污泥、有机危废的安全、高效处理处置，是当前环境领域中亟待解决的重点、难点、痛点，是环境污染治理的重大需求，也是化工、制药、农药等行业生存和发展的迫切需要。据统计，近年来，环保投资力度逐年增大，主要用于处理各类化工企业产生的高盐污水、污泥及危废等。
2、超临界水氧化技术是一种新颖的水污染控制方法，具有环保、节能、高效等特点，得到人们的广泛关注。但是超临界水氧化处理有机废液时会在反应器壁面形成的挂壁沉积物，这样阻碍了反应器的运行效率，并对反应器内壁造成严重的腐蚀。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的超临界水氧化处理高盐有机废水过程中出现的盐挂壁沉积和处理效率低的问题，提供处理有机废液的超临界水氧化反应装置和方法，能够实现高浓难降解有机废液中有机物的高效去除以及同步脱盐再浓缩的目的，并降低反应腔壁面的盐
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种处理有机废液的超临界水氧化反应装置，包括壳体和所述壳体围绕形成的腔体，所述壳体设置有连通所述腔体的进料口、气相产物出口和固液产物出口；
3、所述腔体用于使有机废液发生超临界水氧化反应得到气相产物和包括附着在腔体壁面的沉积盐的固相产物；
4、所述腔体中安装有冲洗组件，所述冲洗组件包括与所述壳体旋转连接的空心转轴和与所述空心转轴侧面连通的多根支管，每根所述支管沿高度方向开设有多个与所述腔体壁面相对的斜向出液口，所述空心转轴设置有冲洗液进口；
5、其中，冲洗液从所述冲洗液进口进入空心转轴，并通过设置在所述支管上的多个斜向出液口斜向喷射至腔体壁面形成水膜以除去附着在腔体壁面的沉积盐，同时通过冲刷壁面的反作用力以驱动冲洗组件呈旋转状态。
6、优选地，所述腔体中围绕所述空心转轴设置有连通所述进料口的物料分散构件，用于使反应物料分布在多根所述支管围绕形成的内侧区域。
7、优选地，所述斜向出液口与腔体壁面呈斜向下15°～45°。
8、优选地，多个所述斜向出液口在所述支管上呈上疏下密分布。
9、优选地，由上至下，每根所述支管上的斜向出液口的横截面积逐渐变大。
10、优选地，所述进料口向所述腔体延伸形成进料管，所述空心转轴套设在所述进料管中，所述进料管的底端与所述空心转轴之间形成的环形间隙设置为喷头结构，所述喷头结构形成为所述物料分散构件。
11、优选地，所述冲洗组件设置为搅拌桨结构，所述搅拌桨结构的搅拌轴形成为所述空心转轴，所述搅拌桨结构的桨叶形成为所述支管。
12、本专利技术另一方面提供一种处理有机废液的超临界水氧化反应方法，该方法在本专利技术所述的超临界水氧化反应装置中进行，包括以下：
13、向所述进料口通入包含有机废液和氧化剂的混合物，所述混合物在超临界水氧化反应条件下反应得到气相产物和包含附着在腔体壁面上的沉积盐的固相产物；
14、同时，向冲洗液进口进料冲洗液，冲洗液进入空心转轴，通过设置在所述支管上的多个斜向出液口斜向喷射至腔体壁面并使得冲洗组件呈旋转状态除去附着在腔体壁面的沉积盐；
15、含有无机盐的固相产物在亚临界区再溶解形成固液产物从所述固液产物出口排出，气相产物从所述气相产物出口排出。
16、优选地，通入所述进料口物料通过所述物料分散构件分散进入所述反应腔。
17、优选地，所述超临界水氧化反应的反应条件包括：温度为375～620℃，更优选为395～560℃；压力为22～31mpa，更优选为22～28mpa。
18、优选地，该方法包括：
19、1)通过燃料燃烧提供超临界水氧化反应条件：向所述进料口通入预热后的燃料，所述燃料与所述腔体内的氧气接触，燃烧放热形成能够为步骤2)提供超临界水氧化反应条件的超临界反应区；
20、其中，所述超临界反应区的周围形成为温度较低的亚临界区，所述亚临界区用于溶解超临界氧化反应产生的无机盐；
21、2)超临界水氧化反应：将通入所述进料口的燃料切换为包含有机废液和氧化剂的混合物，所述混合物在所述超临界反应区发生超临界水氧化反应得到气相产物和包含附着在腔体壁面上的沉积盐的固相产物。
22、优选地，所述冲洗液选自水或碳酸氢钠水溶液。
23、优选地，所述燃料选自甲醇水溶液、乙醇水溶液或异丙醇水溶液中的至少一种。
24、优选地，所述燃料的预热温度为350～373℃；
25、优选地，所述有机废液来自煤化工或石油化工。
26、优选地，所述有机废液选自高浓有机废水、高盐有机废水、杂盐有机母液等的一种或多种混合物。
27、优选地，所述氧化剂选自含氧气体和/或过氧化氢。
28、优选地，所述混合物还包括助燃剂和调节剂
29、更优选所述助燃剂包括助燃有机溶剂；更优选所述助燃有机溶剂选自乙醇、异丙醇和甲醇中的至少一种；
30、更优选所述调节剂选自水、碱性溶液和酸性溶液中的一种。
31、优选地，超临界水氧化反应在催化剂存在下进行，所述催化剂选自均相催化剂和/或非均相催化剂；
32、更优选所述均相催化剂选自氢氧化钠、可溶性过渡金属盐、碱性盐、杂多酸中的一种或多种；
33、进一步优选，所述可溶性过渡金属盐包括硝酸盐和/或硫酸盐，所述可溶性过渡金属包含cu、fe、mn、ni和co中的至少一种；
34、进一步优选，所述碱性盐包括碳酸钠和/或碳酸氢钠；
35、进一步优选，所述杂多酸包括磷钨酸、硅钨酸和磷钼酸中的至少一种。
36、优选地，所述非均相催化剂选自贵金属单质、活性炭、金属氧化物和负载型催化剂中的一种或多种；
37、更优选所述贵金属单质包括pt、pd、rh、ru和ag中的至少一种；
38、更优选所述金属氧化物包括mgo、nio、mno2和cr2o3中的一种或多种；
39、更优选所述负载型催化剂包括ceo2或mno2-zro2。
40、通过上述技术方案，相比于现有技术本专利技术的优点为：
41、(1)该种新型的超临界水处理装置，整体设计科学合理，结构简单，操作便捷。通过在反应器内设置冲洗组件，一方面可以通过多个斜向出液口喷射的水雾去除腔体壁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种处理有机废液的超临界水氧化反应装置，其特征在于，所述超临界水氧化反应装置包括壳体(5)和所述壳体(5)围绕形成的腔体，所述壳体(5)设置有连通所述腔体的进料口(1)、气相产物出口(3)和固液产物出口(4)；
2.根据权利要求1所述的超临界水氧化装置，其特征在于，所述腔体中围绕所述空心转轴设置有连通所述进料口(1)的物料分散构件，用于使反应物料分布在多根所述支管围绕形成的内侧区域；
3.根据权利要求2所述的超临界水氧化装置，其特征在于，所述进料口(1)向所述腔体延伸形成进料管(7)，所述空心转轴套设在所述进料管(7)中，所述进料管(7)的底端与所述空心转轴之间形成的环形间隙设置为喷头结构(8)，所述喷头结构(8)形成为所述物料分散构件。
4.根据权利要求1所述的超临界水氧化装置，其特征在于，所述冲洗组件设置为搅拌桨结构(10)，所述搅拌桨结构(10)的搅拌轴(9)形成为所述空心转轴，所述搅拌桨结构(10)的桨叶(11)形成为所述支管。
5.一种处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其特征在于，该方法在权利要求1-4中任意一项所述
6.根据权利要求5所述的处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其中，该方法包括：
7.根据权利要求5或6所述的处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其中，通入所述进料口(1)物料通过所述物料分散构件分散进入所述腔体；
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其中，
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其中，所述混合物还包括助燃剂和调节剂；
10.根据权利要求5-9中任意一项所述的处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其中，超临界水氧化反应在催化剂存在下进行，所述催化剂选自均相催化剂和/或非均相催化剂。
11.根据权利要求10中所述的处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其中，所述均相催化剂选自氢氧化钠、可溶性过渡金属盐、碱性盐、杂多酸中的一种或多种；
12.根据权利要求10所述的处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其中，所述非均相催化剂的活性组分选自贵金属单质、活性炭、金属氧化物中的一种或多种；
...【技术特征摘要】
1.一种处理有机废液的超临界水氧化反应装置，其特征在于，所述超临界水氧化反应装置包括壳体(5)和所述壳体(5)围绕形成的腔体，所述壳体(5)设置有连通所述腔体的进料口(1)、气相产物出口(3)和固液产物出口(4)；
2.根据权利要求1所述的超临界水氧化装置，其特征在于，所述腔体中围绕所述空心转轴设置有连通所述进料口(1)的物料分散构件，用于使反应物料分布在多根所述支管围绕形成的内侧区域；
3.根据权利要求2所述的超临界水氧化装置，其特征在于，所述进料口(1)向所述腔体延伸形成进料管(7)，所述空心转轴套设在所述进料管(7)中，所述进料管(7)的底端与所述空心转轴之间形成的环形间隙设置为喷头结构(8)，所述喷头结构(8)形成为所述物料分散构件。
4.根据权利要求1所述的超临界水氧化装置，其特征在于，所述冲洗组件设置为搅拌桨结构(10)，所述搅拌桨结构(10)的搅拌轴(9)形成为所述空心转轴，所述搅拌桨结构(10)的桨叶(11)形成为所述支管。
5.一种处理有机废液的超临界水氧化反应方法，其特征在于，该方法在权利要求1-4中任意一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯吉礼，王志强，李程皓，刘艳芳，邹亮，崔龙鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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