超臨界水氧化實驗裝置

一、概述

超臨界水是是指溫度和壓力高于其臨界點的稠密流體，當(dāng)溫度高于水的臨界溫度374.3℃，壓力大于水的臨界壓力22.1MPa時，水的性質(zhì)發(fā)生了很大的變化。超臨界水中的氫鍵幾乎不存在，且具有很低的介電常數(shù)和很好的擴(kuò)散傳遞性能。現(xiàn)在，許多有毒廢物、生物污染和有機廢水的處理利用傳統(tǒng)的技術(shù)不能奏效。超臨界水氧化實驗裝置利用超臨界水氧化方法可在幾分鐘內(nèi)將有機物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，是一種對有機物廢料處理的新技術(shù)。

二、實驗流程介紹

超臨界水氧化實驗裝置流程如圖所示，其工作原理是：廢水和雙氧水分別經(jīng)過高壓泵加壓，在預(yù)熱器中加熱到一定的溫度后進(jìn)入混合器，然后再進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng)，達(dá)到反應(yīng)時間后，再經(jīng)過冷卻器冷卻，經(jīng)背壓閥降壓，最后進(jìn)入氣液分離器分離出氣相產(chǎn)品和液相產(chǎn)品。裝置耐壓50MPa，耐溫550℃，功率15KW。

三、組成裝置的各部件的技術(shù)指標(biāo)

1、儲液罐

用于儲存清水或有機廢水

容積：5000ml，材質(zhì)：316L

帶預(yù)熱溫控裝置，預(yù)熱溫度范圍：室溫~90℃

2、雙氧水罐

用于儲存雙氧水

容積：5000ml，材質(zhì)：316L

3、液體質(zhì)量流量計

用于有機廢水或雙氧水的流量計量

量程范圍：0~6kg/h

4、高壓雙柱塞泵

用于有機廢水及雙氧水的增壓

型號：2J-XZ  5/50型

工作壓力：50MPa

流量范圍：0~5L/h

5、高壓泵出口壓力測量及控制

用壓力變送器及帶輸出控制的壓力數(shù)顯表測量并控制高壓泵出口壓力。

壓力變送器量程：60MPa

壓力顯示精度：0.01MPa

壓力數(shù)顯表可設(shè)計壓力上限，當(dāng)泵的壓力超過上限值時可自動停泵保護(hù)。

6、高壓熱交換器

利于反應(yīng)器的反應(yīng)熱來預(yù)熱有機廢水，充分利用能量。

工作壓力：50MPa

7、預(yù)熱器

包括廢水預(yù)熱器以及雙氧水預(yù)熱器，用于預(yù)熱雙氧水及有機廢水。

預(yù)熱器采用Φ6×1.5mm 316不銹鋼管線繞制而成。

工作壓力：50MPa

工作溫度：550℃

加熱功率：4KW

8、反應(yīng)器

采用Φ6×1.5mm 316不銹鋼管線繞制而成。

工作壓力：50MPa

工作溫度：550℃

反應(yīng)器長：10m

加熱功率：4KW

9、回壓控制系統(tǒng)

由高壓回壓閥、回壓緩沖容器、回壓泵、壓力表等組成，用于控制系統(tǒng)反應(yīng)壓力。

壓力控制范圍：0~50MPa

10、冷卻器

安裝在回壓閥前，用于冷卻反應(yīng)介質(zhì)，防止介質(zhì)經(jīng)回壓閥降壓后汽化。

冷卻介質(zhì)：循環(huán)水

11、溫度測量及控制

溫度控制包括：a、儲液罐1溫控：室溫~90℃

     b、儲液罐2溫控：室溫~90℃

     c、預(yù)熱器1溫控：室溫~500℃

     d、預(yù)熱器2溫控：室溫~500℃

     e、反應(yīng)器溫控：室溫~600℃

溫度測量包括：a、反應(yīng)器入口溫度測量

       b、反應(yīng)器出口溫度測量

     c、冷卻器后溫度測量

12、壓力測量及控制

包括：a、廢水泵后壓力測量及上限控制

  b、雙氧水泵后壓力測量及上限控制

  c、反應(yīng)器壓力測量

  d、回壓壓力測量

13、氣液分離器

安裝在回壓閥出口，用于出口氣、液分離

工作壓力：常壓

四、安全

該裝置為高溫高壓設(shè)備，操作時應(yīng)格外小心，請時刻記住如下要點：

1、連接管路的各接頭必須確保擰緊，以防高壓打出；

2、預(yù)熱爐、反應(yīng)爐、換熱器、部分管路雖經(jīng)保溫處理，但其表面仍有很高的溫度，操作時切易觸碰，以防燙傷。

3、設(shè)備必須有安全可靠的接地，電源必須有漏電保護(hù)裝置。

4、傳感器、壓力表、流量計及管路系統(tǒng)有其最高工作壓力，操作時不能超過其規(guī)定的值，以防損壞儀表、設(shè)備。