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专利号: 2020220355182
申请人: 青岛科技大学
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2023-09-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于处理含油污泥的连续超临界水氧化系统,其特征在于,包括:泥水混合进料系统、超临界氧化系统、能量回收系统,

所述泥水混合进料系统由第一增压泵(1)、第一单向阀(2)、喷射混合器(3)、油泥罐(4)、第一电动球阀(5)、混合管(6)、第二电动球阀(7)、混合罐(8)、第二单向阀(9)组成,其中所述油泥罐(4)由油泥罐罐体(4-1)和排泥口(4-2)组成,所述混合罐(8)由混合罐罐体(8-1)、进水口(8-2)、排水口(8-3)、泥水排放口(8-4)组成,所述第一增压泵(1)入口为清水或有机废水的入口,所述第一增压泵(1)出口经管道与第一单向阀(2)入口连接,所述第一单向阀(2)出口经管道喷射混合器(3)左端的工作流体进口连接,所述喷射混合器(3)右端的混合流体出口经管道与混合罐(8)的进水口(8-2)连接,所述油泥罐(4)的排泥口(4-2)经法兰与第一电动球阀(5)入口连接,所述第一电动球阀(5)出口经法兰与混合管(6)入口连接,所述混合管(6)出口经法兰与第二电动球阀(7)入口连接,所述第二电动球阀(7)出口经法兰与混合罐(8)的排水口(8-3)连接,所述混合罐(8)的泥水排放口(8-4)经管道与第二单向阀(9)入口连接;

所述超临界水氧化系统由点火区、反应区和分离区三部分组成,所述超临界水氧化系统的核心装置为超临界水氧化反应器(10),所述超临界水氧化反应器(10)由斜管端盖(10-

1)、进料口(10-2)、第一氧化剂进口(10-3)、反应斜管(10-4)、T型多孔内衬管(10-5)、斜管凸台(10-6)、第二氧化剂进口(10-7)、分离直管(10-8)、直管端盖(10-9)、排气口(10-10)、第三电动球阀(10-11)、排泥管(10-12)、第四电动球阀(10-13)组成,其中所述点火区由第二增压泵(11)、第一截止阀(12)、第三单向阀(13)、斜管端盖(10-

1)、进料口(10-2)、氧化剂增压装置(14)、第二截止阀(15)、第一氧化剂进口(10-3)、电热塞(16)组成,

所述第二增压泵(11)入口为燃料入口,所述第二增压泵(11)出口经管道与第一截止阀(12)入口连接,所述第一截止阀(12)出口经管道与第三单向阀(13)入口连接,所述斜管端盖(10-1)上端设有进料口(10-2)与第一氧化剂进口(10-3),所述第三单向阀(13)出口经管道与进料口(10-2)连接,所述氧化剂增压装置(14)入口为氧化剂入口,所述氧化剂增压装置(14)出口与第二截止阀(15)入口连接,所述第二截止阀(15)出口经管道与第一氧化剂进口(10-3)连接,所述电热塞(16)通过螺纹连接在斜管端盖(10-1)中心处,所述反应区由第二单向阀(9)、第三单向阀(13)、斜管端盖(10-1)、进料口(10-2)、氧化剂增压装置(14)、第二截止阀(15)、第一氧化剂进口(10-3)、反应斜管(10-4)、T型多孔内衬管(10-5)、斜管凸台(10-6)、第三截止阀(17)、第二氧化剂进口(10-7) 组成,所述第二单向阀(9)出口经管道与第三单向阀(13)出口并联后与进料口(10-2)连接,所述斜管端盖(10-1)设在反应斜管(10-4)上端,所述反应斜管(10-4)内设有T型多孔内衬管(10-5),所述T型多孔内衬管(10-5)上端为凸起端,所述反应斜管(10-4)内侧设有斜管凸台(10-6),用于固定T型多孔内衬管(10-5),所述第三截止阀(17)入口经管道与第二截止阀(15)入口并联后与氧化剂增压装置(14)连接,所述第三截止阀(17)出口经管道与第二氧化剂进口(10-7)连接,

所述分离区由分离直管(10-8)、直管端盖(10-9)、排气口(10-10)、第三电动球阀(10-

11)、排泥管(10-12)、第四电动球阀(10-13)、背压阀(18)、闪蒸罐(19)组成,所述分离直管(10-8)上端设有直管端盖(10-9),所述直管端盖(10-9)中心处设有排气口(10-10),所述分离直管(10-8)下端经法兰与第三电动球阀(10-11)入口连接,所述第三电动球阀(10-11)出口经法兰与排泥管(10-12)入口连接,所述排泥管(10-12)出口经法兰与第四电动球阀(10-13)入口连接,所述第四电动球阀(10-13)出口经管道与背压阀(18)入口连接,所述背压阀(18)出口经管道与闪蒸罐(19)入口连接,所述闪蒸罐(19)顶端为气相排放口,所述闪蒸罐(19)底部为固相排放口;

所述反应斜管(10-4)与分离直管(10-8)呈一定倾角焊接,所述分离直管(10-8)中部设有供T型多孔内衬管(10-5)插入的开口,保证反应斜管(10-4)中的产物流入分离直管(10-

8);

所述能量回收系统由换热器(20)、气液分离器(21)、缓冲罐(22)、膨胀机(23)、发电机(24)、第四单向阀(25)、喷射混合器(3)组成,所述换热器(20)的管程入口经管道与超临界水氧化系统的排气口(10-10)连接,所述换热器(20)的管程出口经管道与气液分离器(21)入口连接,所述换热器(20)的壳程流体为冷却水,用于产出高温蒸汽,所述气液分离器(21)的气相出口经管道与缓冲罐(22)入口连接,所述缓冲罐(22)出口经管道与膨胀机(23)入口连接,所述膨胀机(23)经传动轴与发电机(24)连接,所述膨胀机(23)的出口为乏汽排放口,所述气液分离器(21)的液相出口经管道与第四单向阀(25)入口连接,所述第四单向阀(25)出口经管道与喷射混合器(3)下端的引射流体入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理含油污泥的连续超临界水氧化系统,其特征在于:

所述超临界水氧化系统的点火区、反应区与分离区中各组件的最高工作压力均为

30MPa,其中反应区中T型多孔内衬管(10-5)的最高工作温度为1200℃,反应区与分离区中其余组件的最高工作温度为700℃。

3.根据权利要求1所述的一种用于处理含油污泥的连续超临界水氧化系统,其特征在于:所述氧化剂增压装置(14)为柱塞泵或压缩机。

4.根据权利要求1所述的一种用于处理含油污泥的连续超临界水氧化系统,其特征在于:所述T型多孔内衬管(10-5)材料采用氧化锆、氧化铝、碳化硅中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种用于处理含油污泥的连续超临界水氧化系统,其特征在于:所述氧化剂选择空气、氧气、双氧水、KClO3溶液、KMnO4溶液中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种用于处理含油污泥的连续超临界水氧化系统,其特征在于:所述燃料选择汽油、煤油、甲醇、乙醇中的一种。