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，水的性質發生了很大的變化。超臨界水中的氫鍵幾乎不存在，且具有很低的介電常數和很好的擴散傳遞性能。現在，許多有毒廢物、生物污染和有機廢水的處理利用傳統的技術不能奏效。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將有機物轉化成二氧化碳和水，是一種對有機物廢料處理的新技術。

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過高壓泵加壓，在預熱器中加熱到一定的溫度后進入混合器，然后再進入反應器反應，達到反應時間后，再經過冷卻器冷卻，經背壓閥降壓，最后進入氣液分離器分離出氣相產品和液相產品。裝置耐壓50MPa，耐溫550℃，功率15KW。

三、組成裝置的各部件的技術指標

1、儲液罐

用于儲存清水或有機廢水

容積：5000ml，材質：316L

帶預熱溫控裝置，預熱溫度范圍：室溫~90℃

2、雙氧水罐

用于儲存雙氧水

容積：5000ml，材質：316L

3、液體質量流量計

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

壓力數顯表可設計壓力上限，當泵的壓力超過上限值時可自動停泵保護。

6、高壓熱交換器

利于反應器的反應熱來預熱有機廢水，充分利用能量。

工作壓力：50MPa

7、預熱器

包括廢水預熱器以及雙氧水預熱器，用于預熱雙氧水及有機廢水。

預熱器采用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℃

反應器長：10m

加熱功率：4KW

9、回壓控制系統

由高壓回壓閥、回壓緩沖容器、回壓泵、壓力表等組成，用于控制系統反應壓力。

壓力控制范圍：0~50MPa

10、冷卻器

安裝在回壓閥前，用于冷卻反應介質，防止介質經回壓閥降壓后汽化。

冷卻介質：循環水

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、預熱器1溫控：室溫~500℃

     d、預熱器2溫控：室溫~500℃

     e、反應器溫控：室溫~600℃

溫度測量包括：a、反應器入口溫度測量

       b、反應器出口溫度測量

     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備，操作時應格外小心，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、預熱爐、反應爐、換熱器、部分管路雖經保溫處理，但其表面仍有很高的溫度，操作時切易觸碰，以防燙傷。

3、設備必須有安全可靠的接地，電源必須有漏電保護裝置。

4、傳感器、壓力表、流量計及管路系統有其最高工作壓力，操作時不能超過其規定的值，以防損壞儀表、設備。