超临界水氧化实验装置

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小型连续超临界反应系统

一、概述

超临界水是是指温度和压力高于其临界点的稠密流体，当温度高于水的临界温度374.3℃，压力大于水的临界压力22.1MPa时，水的性质发生了很大的变化。超临界水中的氢键几乎不存在，且具有很低的介电常数和很好的扩散传递性能。现在，许多有毒废物、生物污染和有机废水的处理利用传统的技术不能奏效。利用超临界水氧化方法可在几分钟内将有机物完全转化成二氧化碳和水，是一种对有机物废料处理的新技术。

二、实验流程介绍

超临界水氧化实验装置流程如图所示，其工作原理是：废水和双氧水、或者氧气分别经过高压泵、气体增压泵加压，在预热器中加热到一定的温度后进入反应器反应，达到反应时间后，再经过冷却器冷却，经背压阀降压，最后进入气液分离器分离出气相产品和液相产品。

装置技术指标：

工作压力 0- 20-50MPa

工作温度  600℃

材    质  316L-HC276

加热功率  15KW

电    源  交流380V

三、组成装置的各部件的技术指标

1、储液罐

用于储存双氧水或有机废水

容积：6000ml，材质：316L

2、液体质量流量计

用于有机废水、双氧水的流量计量

量程范围：0~3L/h

3、高压双柱塞泵

用于双氧水、有机废水的增压

型号：2J-X 4/50型

工作压力：50MPa

流量范围：0~4L/h

4、缓冲罐

用于双柱塞泵后缓冲，使压力平稳。

工作压力50MPa

容积500ml

5、高压泵出口压力测量及控制

用电接点压力表测量并控制高压泵出口压力。

压力表量程：60MPa

压力表可设计压力上限，当泵的压力超过上限值时可自动停泵保护。

6、预热器

包括废水预热器以及双氧水预热器，用于预双氧水及有机废水。

预热器采用Φ8×2mm 316不锈钢管线绕制而成。

工作压力：50MPa

工作温度：600℃

加热功率：4KW

7、反应器

采用Φ18×400mm 316L不锈钢管制成。

工作压力：30MPa

工作温度：600℃

8、回压控制系统

由高压回压阀、回压缓冲容器、回压泵、压力表等组成，用于控制系统反应压力。

压力控制范围：0~30MPa

9、冷却器

安装在回压阀前，用于冷却反应介质，防止介质经回压阀降压后汽化。

冷却介质：循环水

10、温度测量及控制

温度控制包括：

              a、预热器1温控：室温~600℃

              b、预热器2温控：室温~600℃

温度测量包括：a、反应器入口温度测量

              b、反应器出口温度测量

              c、冷却器后温度测量

11、压力测量及控制

包括：a、废水泵后压力测量及上限控制

      b、双氧水增压泵后压力测量

      c、反应器压力测量

      d、回压压力测量

      e、回压阀前压力测量

12、气液分离器

安装在回压阀出口，用于出口气、液分离

工作压力：常压

13、气体增压泵

        把氧气或氮气增压到所实验的压力，工作压力：50MPa.

     14、安全阀

      所有泵包含反应部分全部采用安全阀，具有超越自动排泄功能。

四、安全操作

该装置为高温高压设备，操作时应格外小心，请时刻记住如下要点：

1、连接管路的各接头必须确保拧紧，以防高压打出；

2、预热炉、反应炉、换热器、部分管路虽经保温处理，但其表面仍有很高的温度，操作时切易触碰，以防烫伤。

3、设备必须有安全可靠的接地，电源必须有漏电保护装置。

4、传感器、压力表、流量计及管路系统有其最高工作压力，操作时不能超过其规定的值，以防损坏仪表、设备。

五、操作

1、高压泵、流量计、压力显示表、温控仪等仪器仪表的操作详见其说明书。

2、系统回压控制可采用气体做控制压力，当气体压力不够时可用手动泵加压提高控制压力值。

3、冷却器必须接通冷却水源，防止高温介质损坏回压阀及介质汽化。