一種超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型設(shè)計涉及超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超臨界水氧化(SCW0)技術(shù)最早是在20世紀(jì)80年代中期由美國學(xué)者M(jìn)odell提出的一項能完全地、徹底地將有機(jī)物結(jié)構(gòu)破壞的深度氧化技術(shù)。美國國家關(guān)鍵技術(shù)所列的六大領(lǐng)域之一“能源與環(huán)境”中指出，最有前途的廢物處理技術(shù)是SCW0法。
[0003]超臨界水(Supercritical Water，簡稱SCW)是指溫度超過374.15°C，壓力超過2 2.12 Mp a的特殊狀態(tài)的水。由于超臨界水對有機(jī)物和氧化劑都是極好的溶劑，超臨界水氧化法可用于各種有毒有害廢水、廢物及污泥的處理，對于大多數(shù)難降解有機(jī)物均具有很高的去除率。有試驗證明，有機(jī)碳含量在27000?33000mg/L之間的有機(jī)廢水經(jīng)超臨界水氧化法處理，有機(jī)碳的破壞率超過99.97%，并且所有有機(jī)物都轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。
[0004]但是由于超臨界水氧化反應(yīng)的苛刻條件(374.15°(3，22.121^?)，很多工藝難以保持平穩(wěn)的運行，而對于超臨界壓力容器的設(shè)計計算，材料的選擇依據(jù)，以及反應(yīng)點火溫度、滅或溫度、反應(yīng)壓力等參數(shù)僅靠經(jīng)驗去摸索，造成超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)的升級及大型化、工業(yè)化進(jìn)程緩慢，且系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)缺乏有效的采集、存儲、分析，為系統(tǒng)工藝調(diào)整及優(yōu)化提供可靠的依據(jù)，也給系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠運行提供必要條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)的不足之處，本實用新型提供一種可對超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)實施自動控制的具有數(shù)據(jù)采集、存儲、分析的并配備設(shè)備關(guān)鍵區(qū)域視頻監(jiān)控的超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)，包括氧化劑輸送管路、燃料輸送管路、物料輸送管路、反應(yīng)器、氣態(tài)產(chǎn)物排出單元、液態(tài)產(chǎn)物排出單元及控制單元，氧化劑輸送管路的輸出端連接反應(yīng)器的氧化劑入口 ；燃料輸送管路的輸出端連接反應(yīng)器的燃料入口 ；物料輸送管路輸出端連接至反應(yīng)器的物料入口 ；氣態(tài)產(chǎn)物排出單元包括與反應(yīng)器氣相出口連接的氣態(tài)產(chǎn)物排出管路和儲水罐;其特征在于:氧化劑輸送管路、燃料輸送管路、物料輸送管路中還包括連接在管路上的傳感器和現(xiàn)場執(zhí)行部件;氣態(tài)產(chǎn)物排出管路依次連接氧化劑輸送管路和物料輸送管路上換熱器的熱端管路，輸出端連接儲水罐的入口；
[0008]氣態(tài)產(chǎn)物排出單元還包括蒸發(fā)壁水管路、底部入水管路和冷卻水管路，其中蒸發(fā)壁水管路連接儲水罐和反應(yīng)器的蒸發(fā)壁水入口，經(jīng)過調(diào)溫的水通過蒸發(fā)壁進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)部;底部入水管路連接儲水罐和反應(yīng)器底部入水口，使常溫水進(jìn)入反應(yīng)器底部;冷卻水管路連接儲水罐和冷卻水入口，使常溫水進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)燃燒嘴附近設(shè)置的冷卻盤管;液態(tài)產(chǎn)物排出單元包括與反應(yīng)器液體排出口連接的無機(jī)鹽儲罐;無機(jī)鹽儲罐頂部設(shè)置伸入反應(yīng)器底部的連通管，連通管的頂部為反應(yīng)器底部液面能達(dá)到的最大高度；
[0009]控制單元包括傳感器、現(xiàn)場執(zhí)行部件、控制器、上位機(jī)，現(xiàn)場執(zhí)行部件與控制器電連接，控制器與上位機(jī)通過總線控制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，傳感器的信號輸出端與上位機(jī)通過信號連接;傳感器的信號輸入端連接氧化劑輸送管路、燃料輸送管路、物料輸送管路、反應(yīng)器、氣態(tài)產(chǎn)物排出單元、液態(tài)產(chǎn)物排出單元；
[0010]現(xiàn)場執(zhí)行部件包括反應(yīng)器氣相出口設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)閥，無機(jī)鹽儲罐入口設(shè)置的截止閥和出口設(shè)置的壓力調(diào)節(jié)閥，燃料輸送管路設(shè)置的截止閥、第一流量調(diào)節(jié)閥、第一增壓栗，物料輸送管路設(shè)置的截止閥、第二流量調(diào)節(jié)閥、第二增壓栗，氧化劑輸送管路設(shè)置的截止閥、調(diào)壓閥、第三流量調(diào)節(jié)閥、第三增壓栗，蒸發(fā)壁水管路設(shè)置的第一水栗，底部入水管路設(shè)置的第二水栗，冷卻水管路設(shè)置的第三水栗，氧化劑輸送管路、燃料輸送管路、物料輸送管路、蒸發(fā)壁水管路上分別設(shè)置的加熱元件。
[0011]所述的傳感器包括反應(yīng)器氣相出口設(shè)置的第一溫度傳感器、第一壓力傳感器，反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置的第二溫度傳感器，無機(jī)鹽儲罐上設(shè)置的液位傳感器，物料輸送管路的第一流量計，燃料輸送管路的第二流量計，氧化劑輸送管路的第三流量計。
[0012]所述的控制單元還包括視頻監(jiān)控單元，視頻監(jiān)控單元與上位機(jī)信號連接，視頻監(jiān)控單元包括視頻監(jiān)控攝像頭，視頻監(jiān)控攝像頭安裝于反應(yīng)器頂端多個方向，氧化劑輸送管路、燃料輸送管路、物料輸送管路、氣態(tài)產(chǎn)物排出管路的各增壓栗區(qū)域的上方的四個方向，氧化劑輸送管路中液氧儲罐出口，氧化劑輸送管路、燃料輸送管路、物料輸送管路、氣態(tài)產(chǎn)物排出管路的各加熱元件的出口。
[0013]本實用新型的優(yōu)點和有益效果為:
[0014]1.本實用新型的超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)，可以通過控制單元上位機(jī)內(nèi)置的監(jiān)控軟件對氧化劑輸送管路、燃料輸送管路、物料輸送管路、氣態(tài)產(chǎn)物排出單元、反應(yīng)器、液態(tài)產(chǎn)物排出單元當(dāng)前的運行狀況進(jìn)行監(jiān)控，依據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)調(diào)整工藝參數(shù)，使超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)的工作效率達(dá)到最優(yōu)化，實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動、停機(jī)、緊急停機(jī)、溫度調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)過程，并配備設(shè)備關(guān)鍵區(qū)域視頻監(jiān)控;系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可實現(xiàn)有效的采集、存儲、分析，為系統(tǒng)工藝調(diào)整及優(yōu)化提供可靠的依據(jù)，給系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠運行提供必要條件。
[0015]2.本實用新型的超臨界水氧化反應(yīng)控制系統(tǒng)，上位機(jī)軟件中進(jìn)行現(xiàn)場工藝流程的監(jiān)控:所有數(shù)據(jù)進(jìn)行實時顯示，并生成實時數(shù)據(jù)曲線，以便觀察工藝動態(tài)，為現(xiàn)場操作控制提供依據(jù)，所有模擬量數(shù)據(jù)通過建立歷史變量，并建立歷史數(shù)據(jù)報表分別與歷史變量做連接，然后在報表查看器中查看歷史變量，歷史變量0.2秒更新一次，同時建立歷史數(shù)據(jù)曲線并關(guān)聯(lián)歷史變量，通過導(dǎo)出工具將歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出并存檔，并可以對操作事件進(jìn)行記錄，將變量變化的過程與操作事件相關(guān)聯(lián)，找出工藝數(shù)據(jù)變化的具體原因，為實驗研究提供可靠依據(jù)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2為本實用新型的超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)工藝圖。
[0018]附圖標(biāo)記
[0019]1-氧化劑儲罐，2-第三增壓栗，3-汽化器，4-氧化劑緩沖罐，5-氧化劑換熱器，6_第一加熱元件，7-反應(yīng)器，8-第一水栗，9-第五水栗、10-第二水栗，11-燃料栗計量栗，12-第四水栗，13-混合器，14-燃料緩沖罐，15-第一增壓栗，16-第四加熱元件，17-第三水栗，18-物料輸送栗，19-物料調(diào)質(zhì)罐，20-第二增壓栗，21-第一套管式換熱器，22-第二套管式換熱器，23-第五加熱元件，24-高壓氣液分離器，25-氣體回收罐，26-低壓氣液分離器，27-無機(jī)鹽儲罐，28-儲鹽罐，29-儲水罐，30-氧化劑調(diào)壓閥，31-氧化劑第三流量調(diào)節(jié)閥，32-第一氧化劑氣動截止閥，33-第二氧化劑氣動截止閥，34-第三氧化劑氣動截止閥，35-第四氧化劑氣動截止閥，36-第一加熱單元控制器，37-第二加熱單元控制器，38-第二加熱元件，39-第三加熱單元控制器，40-第三加熱元件，41-第一流量計，42-第一流量調(diào)節(jié)閥，43-第二流量計，44-第二流量調(diào)節(jié)