专利名称：用于超临界水氧化系统脱盐排盐的控制方法
技术领域：
本发明涉及废有机物的超临界水处理技术，特别涉及一种用于废有机物的超临界水处理系统中脱盐、排盐的控制方法。
背景技术：
超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation,简称SCW0)技术是一种可实现对多种有机废物进行深度氧化处理的技术。在超临界水中，有机物能与空气、O2等无极性气体混溶形成均相反应体系，实现有机物的高效快速分解，生成小分子产物h20、CO2和n2。虽然在常温常压下，大多数盐类在水中的溶解度较大，一般在几十 100g/L左右，但是在临界水中，无机盐在水中的溶解度显著降低，一般在(I 100)X10_6(质量分数)。因此，一般在无机盐很容易从超临界水中析出。在相关有机废物的SCWO处理装置中，无机盐等沉淀造成的设备及管道堵塞问题是影响SCWO处理技术工业化的最大障碍之一。在SCWO处理工业化应用系统中，建立可实现连续、稳定运行的脱盐系统对维持整个SCWO处理系统的安全运行具有重要意义，目前已成为SCWO处理系统开发方面急需解决的核心技术问题。现有SCWO法处理有机废物的脱盐系统中，根据排盐的时间可分为反应前脱盐和反应后脱盐，系统流程上可分为连续式脱盐和间歇式脱盐，操作条件类型可分为高压直接排盐和降压后排盐。实现连续稳定脱盐和采用有效的降压降温方式是需要解决的关键问题。高温高压的操作条件对有机废物SCWO脱盐排盐系统的操作和控制提出了严格的要求，虽然目前已经提出了多种带有脱盐排盐的有机废物SCWO系统，但尚未有关于有机废物SCWO脱盐排盐系统的控制方法的报道。
发明内容
为了实现有机废物的SCWO处理系统中脱盐排盐的可靠运行，本发明提供了一种机废物SCWO处理系统用脱盐排盐的控制方法。为达到以上目的，本发明采取如下技术方案予以实现的一种用于超临界水氧化系统脱盐排盐的控制方法，其特征在于系统装备加热炉引出管道接水力旋流器入口，水力旋流器上端的溢流口连接返回加热炉的管道，水力旋流器下部为储盐缓冲罐并连接自带的输送电机，储盐缓冲罐出口通过第一阀门连接缓冲氧化器，缓冲氧化器自带有输运电机，缓冲氧化器的另一个进口通过通过第六阀门连接供氧管道，缓冲氧化器中设置有一个过滤器，过滤器出口管道通过第二阀门与水力旋流器溢流口管道连接，缓冲氧化器下部出口通过第三阀门连接一个扩容器，扩容器上部出口通过第四阀门连接储料池，扩容器下部出口通过第五阀门连接储盐 池；脱盐排盐控制方法包括以下步骤(I)初始状态下，第一阀门至第六阀门关闭，水力旋流器输送电机和缓冲氧化器输运电动停机；(2)系统启动后，有机废水进入水力旋流器入口，缓慢打开第六阀门至一定的开度，向缓冲氧化器中充氧，使缓冲氧化器中压力达到一定值，然后关闭第六阀门；缓慢开启第二阀门，使水力旋流器与缓冲氧化器压力相等；(3)脱盐第一阶段开启第一阀门，启动水力旋流器输送电 机，同时反转开启缓冲氧化器的输运电机，水力旋流器下部的盐被螺旋输送到缓冲氧化器中，同时缓冲氧化器中的高温高压超临界流体经过过滤器、第二阀门与水力旋流器溢流流体相汇合，进入后续管路；经过一段时间后，停止输送电机和输运电机，关闭第一、第二阀门门；(4)脱盐第二阶段开启第三阀门、第四阀门，正转开启缓冲氧化器的输送电机，盐被螺旋输送到扩容器，汽化产生的蒸汽进入储料池，干化后的盐通过第五阀门进入储盐池；(5)间歇式排盐阶段停止缓冲氧化器输运电机，关闭第三阀门；重复步骤(2);待扩容器内的压力达到常压后，开启第五阀门，排出干化后的盐，然后进行填埋处理，一段时间后，关闭第五阀门，开启第一阀门，一次正常排盐操作完成。上述方法中，所述第六阀门与缓冲氧化器连接之间还设有截止阀。本发明脱盐排盐方法可通过水力旋流器自带的储盐缓冲罐和缓冲氧化器的储盐作用，以及配合阀门之间的切换控制顺序，可实现有机废物超临界水氧化处理系统高效、连续脱盐。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的详细说明。图I是本发明实施例中有机废物SCWO脱盐排盐系统控制方法示意图。图中1.加热炉，2.水力旋流器，3.缓冲氧化器，4.扩容器，5.储盐池，6.储料池，7.过滤器，8.水力旋流器的螺旋输送电机，9.缓冲氧化器的螺旋输运电机，10.水力旋流器出口的控制阀VI，11.过滤器出口的控制阀V2，12.缓冲氧化器出口的控制阀V3，13.缓冲氧化器上部出口的控制阀V4，14.缓冲氧化器下部出口的控制阀V5，15.供氧管路上的控制阀V6，16.供氧管路上的截止阀V7，PIC01.缓冲氧化器上的压力表，PI02.扩容器上的压力表。
具体实施例方式参见图1，SCffO处理有机废物的脱盐系统，包括加热炉I引出管道接水力旋流器2入口，水力旋流器2上端的溢流口连接返回加热炉I的管道，水力旋流器2下部为储盐缓冲罐并连接自带的螺旋输送电机8，水力旋流器下部出口连接一个缓冲氧化器3顶部进口，缓冲氧化器3连接螺旋输运电机9，缓冲氧化器3的另一个进口连接供氧管道，缓冲氧化器中设置有一个过滤器7，过滤器7出口管道与水力旋流器2溢流口管道连接，缓冲氧化器3下部出口连接一个扩容器4，扩容器4上部出口连接储料池6，扩容器4下部出口连接储盐池5。
其中，水力旋流器底部出口与缓冲氧化器入口之间设置有控制阀Vl ;过滤器出口连接加热炉的管路上设置有控制阀V2 ;缓冲氧化器出口与扩容器入口之间设置有控制阀V3 ;扩容器上部出口与储料池之间设置有控制阀V4 ;扩容器下部出口与储盐池之间设置有控制阀V5 ;缓冲氧化器上设置有压力表PICOl ;扩容器上设置有压力表PI02。
脱盐控制包括两部分水力旋流器2排盐至缓冲氧化器3 ;缓冲氧化器3排盐至扩容器4。初始状态阀门VI，V2，V3，V6，V7，V5全部关闭；水力旋流器2和缓冲氧化器3自带的电动机8、9停机。脱盐操作I :(I)系统启动过程中，进料由洁净水切换成有机废水后，打开供氧管上的阀门V7，缓慢打开阀门V6至一定的开度，向缓冲氧化器3中充氧，使缓冲氧化器压力达到4 5MPa，然后关闭阀门V6、阀门V7;(2)缓慢开启阀门V2，使水力旋流器与缓冲氧化器中的压力相等；(3)系统切换物料约20min后，开启阀门VI，开启水力旋流器2的螺旋输送电机8，同时开启缓冲氧化器螺旋输运电机(行反转，逆螺旋输送)，水力旋流器2下部的盐被输送到缓冲氧化器3中，同时缓冲氧化器3中的超临界流体(工作温度、压力分别为400 500°C、25 35MPa)经过过滤器7，再经过阀门V2与水力旋流器2溢流流体相汇合，进入后续管路；(4)水力旋流器的螺旋输送电机8开启IOmin后停机，关闭阀门VI。脱盐操作2 关闭水力旋流器2上的螺旋输送电机8，关闭缓冲氧化器3上部的阀门VI、V2，开启缓冲氧化器3下部的阀门V3，启动缓冲氧化器3上的螺旋输运电机9 (正向转动)，盐被输送到扩容器4 (出口阀门V4先开启)，汽化产生的蒸汽进入储料池6，干化后的盐通过储盐池5排出进行填埋处理。间歇式排盐操作自动控制具体过程为(I)关闭阀门 V1、V2 ;(2)然后缓慢开启阀门V3，切换缓冲氧化器3上的螺旋输运电机9进行正转(输出盐)，缓慢将盐输送至扩容器4 ；(3)含盐流体在扩容器4中自由膨胀，产生的蒸汽进入储料池6，干化后的盐存在于扩容器4的底部；(4)排盐结束后(扩容器4压力PI02与缓冲氧化器3的压力PICOl基本相等)，停止缓冲氧化器3上的螺旋输运电机9，关闭阀门V3 ；(5)打开阀门V7，缓慢打开阀门V6至一定的开度，向缓冲氧化器3中充氧，使缓冲氧化器3压力PICOl达到一定值，然后关闭阀门V6、V7 ；(6)缓慢开启阀门V2，使水力旋流器2与缓冲氧化器3压力相等；(7)待扩容器4内部的压力PI02达到常压后，开启扩容器4底部出口管上的阀门V5，排出干化后的盐，然后进行填埋处理，一段时间后，关闭阀门V5 ；(8)关闭阀门V5后，开启阀门VI，完成一次正常排盐操作。
权利要求
1.一种用于超临界水氧化系统脱盐排盐的控制方法，其特征在于 系统装备加热炉引出管道接水力旋流器入口，水力旋流器上端的溢流口连接返回加热炉的管道，水力旋流器下部为储盐缓冲罐并连接自带的输送电机，储盐缓冲罐出口通过第一阀门连接缓冲氧化器，缓冲氧化器自带有输运电机，缓冲氧化器的另一个进口通过通过第六阀门连接供氧管道，缓冲氧化器中设置有一个过滤器，过滤器出口管道通过第二阀门与水力旋流器溢流口管道连接，缓冲氧化器下部出口通过第三阀门连接一个扩容器，扩容器上部出口通过第四阀门连接储料池，扩容器下部出口通过第五阀门连接储盐池； 脱盐排盐控制方法包括以下步骤 (1)初始状态下，第一阀门至第六阀门关闭，水力旋流器输送电机和缓冲氧化器输运电动停机； (2)系统启动后，有机废水进入水力旋流器入口，缓慢打开第六阀门至一定的开度，向缓冲氧化器中充氧，使缓冲氧化器中压力达到一定值，然后关闭第六阀门；缓慢开启第二阀门，使水力旋流器与缓冲氧化器压力相等； (3)脱盐第一阶段 开启第一阀门，启动水力旋流器输送电机，同时反转开启缓冲氧化器的输运电机，水力旋流器下部的盐被螺旋输送到缓冲氧化器中，同时缓冲氧化器中的高温高压超临界流体经过过滤器、第二阀门与水力旋流器溢流流体相汇合，进入后续管路；经过一段时间后，停止输送电机和输运电机，关闭第一、第二阀门门； (4)脱盐第二阶段 开启第三阀门、第四阀门，正转开启缓冲氧化器的输送电机，盐被螺旋输送到扩容器，汽化产生的蒸汽进入储料池，干化后的盐通过第五阀门进入储盐池； (5)间歇式排盐阶段 停止缓冲氧化器输运电机，关闭第三阀门；重复步骤(2);待扩容器内的压力达到常压后，开启第五阀门，排出干化后的盐，然后进行填埋处理，一段时间后，关闭第五阀门，开启第一阀门，一次正常排盐操作完成。
2.如权利要求I所述的超临界水氧化系统脱盐排盐的控制方法，其特征在于所述第六阀门与缓冲氧化器连接之间还设有截止阀。
全文摘要
本发明涉及一种用于超临界水氧化系统脱盐排盐的控制方法，其特征在于系统装备主要由加热炉、水力旋流器、氧化缓冲罐、扩容器等及相关控制阀门组成。脱盐控制包括两部分水力旋流器排盐至缓冲氧化器；缓冲氧化器排盐至扩容器，排盐为间歇式自动操作。本发明可通过水力旋流器自带的储盐缓冲罐和缓冲氧化器的储盐作用，以及配合阀门之间的切换控制顺序，可实现有机废物超临界水氧化处理系统高效、连续脱盐。
文档编号C02F1/72GK102633351SQ201210120218
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者周璐, 唐兴颖, 徐东海, 王树众, 马红和 申请人:西安交通大学