一種釜式超臨界反應(yīng)器及超臨界反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種釜式超臨界反應(yīng)器及超臨界反應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超臨界水氧化技術(shù)是主要利用超臨界水作為介質(zhì)來氧化分解有機(jī)物，將難分解的或有毒的有機(jī)物中的碳、氫元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，將氮元素轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)如氮?dú)猓瑢⑺械牧?、氯、硫等元素以無機(jī)鹽的形式從超臨界水中沉積下來，這是一種能破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)的深度氧化法。
[0003]超臨界水氧化處理過程在超臨界反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行，其中，反應(yīng)過程在超臨界反應(yīng)器中進(jìn)行，由于反應(yīng)過程是整個(gè)超臨界水氧化處理過程的關(guān)鍵，因此，超臨界反應(yīng)器是超臨界反應(yīng)系統(tǒng)的核心。超臨界反應(yīng)器按照反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)可分為管式超臨界反應(yīng)器和釜式超臨界反應(yīng)器，而管式超臨界反應(yīng)器的管徑較小，較小的管徑使得管式超臨界反應(yīng)器在處理固體含量高或含鹽度高的有機(jī)物時(shí)容易堵塞管式超臨界反應(yīng)器；因此，通常使用釜式超臨界反應(yīng)器，釜式超臨界反應(yīng)器的管徑較大，在處理固體含量較高或含鹽度較高的有機(jī)物時(shí)不易堵塞釜式超臨界反應(yīng)器。
[0004]使用釜式超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界水氧化處理時(shí)，反應(yīng)物從釜式超臨界反應(yīng)器的頂部進(jìn)入，反應(yīng)后的固體顆粒在重力作用下沉降至釜式超臨界反應(yīng)器的底部，并從設(shè)于釜式超臨界反應(yīng)器底部的排渣口排出。但是，這種排渣方式只能排出顆粒較大的固體顆粒，顆粒較小的固體顆粒會(huì)隨反應(yīng)后的氣體排出釜式超臨界反應(yīng)器，并進(jìn)入超臨界反應(yīng)系統(tǒng)中的下一個(gè)裝置，長時(shí)間運(yùn)行后，顆粒較小的固體顆粒會(huì)沉積并堵塞超臨界反應(yīng)系統(tǒng)中的某一個(gè)或多個(gè)裝置，使得超臨界反應(yīng)系統(tǒng)的處理效率降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種釜式超臨界反應(yīng)器及超臨界反應(yīng)系統(tǒng)，用于提高超臨界反應(yīng)系統(tǒng)的處理效率。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種釜式超臨界反應(yīng)器，包括:外筒，設(shè)于所述外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述釜式超臨界反應(yīng)器還包括:設(shè)于所述外筒內(nèi)且與所述內(nèi)筒的出料口連接的旋風(fēng)分離器，經(jīng)過所述旋風(fēng)分離器分離的氣體和固體顆粒分別從所述外筒的出氣口和排渣口排出。
[0008]優(yōu)選地，所述旋風(fēng)分離器設(shè)置于所述外筒中與所述外筒的出氣口相對的一側(cè)。
[0009]進(jìn)一步地，所述旋風(fēng)分離器的內(nèi)表面設(shè)置有耐腐蝕和耐磨的防護(hù)層。
[0010]較佳地，所述旋風(fēng)分離器的圓筒部分的直徑與所述內(nèi)筒的圓筒部分的直徑的比值為 0.3-0.5ο
[0011]可選地，所述旋風(fēng)分離器的排渣口連接有導(dǎo)管，所述導(dǎo)管的另一端與所述外筒的排渣口相對。
[0012]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)管的軸心線與水平面之間的夾角為30° -60°。
[0013]可選地，所述內(nèi)筒的圓筒部分的直徑與所述外筒的圓筒部分的直徑的比值為0.5-0.9，所述內(nèi)筒的長度與所述外筒的長度的比值為0.6-0.8。
[0014]優(yōu)選地，所述外筒的出氣口的中心線到所述外筒的頂部的垂直距離與所述外筒的圓筒部分的直徑的比值為0.5-1 ?
[0015]本實(shí)用新型同時(shí)還提供了一種超臨界反應(yīng)系統(tǒng)，包括:原料儲(chǔ)罐，與所述原料儲(chǔ)罐的出料口連通的原料輸送泵，與所述原料輸送泵的出料口連通的至少一個(gè)預(yù)熱器，與至少一個(gè)所述預(yù)熱器的出料口連通的上述釜式超臨界反應(yīng)器，與所述釜式超臨界反應(yīng)器的進(jìn)料口連通的氧化劑輸送泵，與所述氧化劑輸送泵的進(jìn)料口連通的氧化劑儲(chǔ)罐。
[0016]優(yōu)選地，所述預(yù)熱器的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)所述預(yù)熱器串聯(lián)設(shè)置。
[0017]使用本實(shí)用新型提供的釜式超臨界反應(yīng)器時(shí)，反應(yīng)物在內(nèi)筒中發(fā)生反應(yīng)后，帶有固體顆粒的氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器后氣固分離，分離后的固體顆粒從旋風(fēng)分離器的排渣口進(jìn)入外筒的底部，最終從外筒的排渣口排出釜式超臨界反應(yīng)器；分離后的氣體從旋風(fēng)分離器的頂部的出氣口進(jìn)入外筒與內(nèi)筒的間隙中，最終從外筒的出氣口排出釜式超臨界反應(yīng)器。因此，使用上述釜式超臨界反應(yīng)器，由于固體顆粒在旋風(fēng)分離器中與氣體分離，并最終從外筒的排渣口排出，大大減少了隨氣體進(jìn)入超臨界反應(yīng)系統(tǒng)中下一個(gè)裝置的固體顆粒的量，從而減少因固體顆粒堵塞超臨界反應(yīng)系統(tǒng)中的某一個(gè)或多個(gè)裝置的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而提高了超臨界反應(yīng)系統(tǒng)的處理效率。
【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的釜式超臨界反應(yīng)器的主視圖；
[0020]圖2為圖1中的釜式超臨界反應(yīng)器的旋風(fēng)分離器的俯視圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的超臨界反應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:
[0023]1-外筒，2-內(nèi)筒，
[0024]3-旋風(fēng)分離器，31-旋風(fēng)分離器的進(jìn)料口，
[0025]32-旋分分離器的排澄口， 33-旋風(fēng)分離器的出氣口，
[0026]4-連接管，5-導(dǎo)管，
[0027]6-外筒的排渣口，7-外筒的出氣口，
[0028]10-原料儲(chǔ)罐，20-原料輸送泵，
[0029]30、40_預(yù)熱器，50-氧化劑儲(chǔ)罐。
[0030]60-氧化劑輸送泵，
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型實(shí)施例提供的釜式超臨界反應(yīng)器及超臨界反應(yīng)系統(tǒng)，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]實(shí)施例一
[0033]請參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種釜式超臨界反應(yīng)器，包括外筒1、內(nèi)筒2和旋風(fēng)分離器3，其中，內(nèi)筒2和旋風(fēng)分離器3設(shè)置于外筒I內(nèi)，其中，內(nèi)筒2的出料口與旋風(fēng)分離器3的進(jìn)料口 31連通，旋風(fēng)分離器3可將從內(nèi)筒2的出料口進(jìn)入的氣體和氣體中混雜的固體顆粒分離，分離后的氣體從外筒I的出氣口 7排出，分離后的固體顆粒從外筒I的排渣口 6排出。
[0034]具體地，旋風(fēng)分離器3包括圓筒部分和錐筒部分，內(nèi)筒2的出料口與設(shè)于旋風(fēng)分離器3的圓筒部分上的進(jìn)料口 31之間通過連接管4連通，連接管4的一端與內(nèi)筒2的出料口連通，另一端與旋風(fēng)分離器3的進(jìn)料口 31連通；旋風(fēng)分離器3的進(jìn)料口 31的設(shè)置方式如圖2所示，旋風(fēng)分離器3的進(jìn)料口 31與旋風(fēng)分離器3的圓筒部分呈切線設(shè)置，以使從內(nèi)筒2中排出的氣體和固體顆粒沿旋風(fēng)分離器3的圓筒部分的切線方向進(jìn)入旋風(fēng)分離器3內(nèi)。
[0035]工作時(shí)，反應(yīng)物在內(nèi)筒2中發(fā)生反應(yīng)后，帶有固體顆粒的氣體進(jìn)入旋風(fēng)分離器3，進(jìn)入旋風(fēng)分離器3的氣體帶著固體顆粒在旋風(fēng)分離器3的內(nèi)表面沿螺旋形的路徑運(yùn)動(dòng)，固體顆粒受到慣性離心力的作用撞擊到旋風(fēng)分離器3的內(nèi)表面，并沿旋風(fēng)分離器3的內(nèi)表面滑落到旋風(fēng)分離器3的底部，從設(shè)于旋風(fēng)分離器3底部的排渣口 32進(jìn)入外筒I中，并從外筒I的排渣口 6排出釜式超臨界反應(yīng)器；與固體顆粒分離后的氣體從旋風(fēng)分離器3的頂部的出氣口 33進(jìn)入外筒I與內(nèi)筒2的間隙中，并在外筒I與內(nèi)筒2的間隙中向上運(yùn)動(dòng)，最終從外筒I的出氣口 7排出。因此，使用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的釜式超臨界反應(yīng)器，由于固體顆粒在旋風(fēng)分離器3中與氣體分離，并最終從外筒I的排渣口 6排出，大大減少了隨氣體進(jìn)入超臨界反應(yīng)系統(tǒng)中下一個(gè)裝置的固體顆粒的量，從而減少因固體顆粒堵塞超臨界反應(yīng)系統(tǒng)中的某一個(gè)或多個(gè)裝置的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而提高了超臨界反應(yīng)系統(tǒng)的處理效率。
[0036]請繼續(xù)參閱圖1，在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，旋風(fēng)分離器3設(shè)置于外筒I中與外筒I的出氣口 7相對的一側(cè)。由于在內(nèi)筒2中反應(yīng)后的氣體的溫度較高，將旋分分離器3設(shè)置在外筒I的出氣口相對的一側(cè)，使得從旋風(fēng)分離器3的出氣口排出的氣體在到達(dá)外筒I的出氣口 7所需經(jīng)過的路徑變長，氣體在外筒I中停留的時(shí)間增加，從而使得與固體顆粒分離后的氣體的散熱時(shí)間更長，提高了釜式超臨界反應(yīng)器的散熱效果。<