芯管3入口通过芯管接管6实现连接，第二节反应物混合-预氧化器的芯管3出口由芯管接管6连接至第三节反应物混合-预氧化器的芯管3入口，依次类推，从而构成超临界水氧化反应物混合-预氧化器的芯管通道。第一节超临界水氧化反应物混合-预氧化器的外管支管5出口接至第二节反应物混合-预氧化器的外管支管5入口，第二节超临界水氧化反应物混合-预氧化器的外管支管5出口接至第三节反应物混合-预氧化器的外管支管5入口，依次类推，实现各节反应物混合-预氧化器内芯管-外管环隙空间的接通，从而构成超临界水氧化反应物混合-预氧化器的外管通道。
[0027]反应物A由反应物A入口 NI进入超临界水氧化反应物混合-预氧化器的芯管通道，反应物B由反应物B入口 N2进入超临界水氧化反应物混合-预氧化器的外管通道。反应物A由芯管流程上设置的反应物A注入口 N4逐级分流注入外管通道。为下文叙述方便，假定反应物A注入口 N4数量为3，依次为N4a、N4b、Mc，如图1所示。
[0028]若反应物A为有机废物、反应物B为氧气，有机废物流的I/3流量由第一个注入口N4a流入外管流程，与由氧气进口 N2输入的氧气混合，继而氧化。由于参与氧化反应的有机废物少于总有机废物输入量的1/3考虑到尽管氧气过量，在有限的混合-预氧化时间内，有机废物不可能被完全氧化降解，因而氧化放热量有限，不易引发设备因剧烈集中放热而局部急剧升温。继而，过量的氧气及由第一个注入口 N4a注入的残留有机废物在第二注入口N4b，与新流入外管流程的1/3流量有机废物再次混合，发生预氧化。同理，过量的氧气及由第一、二注入口 N4a、N4b注入的残留有机废物与剩余的1/3流量有机废物在第三注入口 N4c处相遇混合，继而反应。最终，未反应的氧气及有机废物由反应流出口N3流出，进入后续超临界水氧化反应器。
[0029]若反应物A为氧气、反应物B为有机废物，1/3氧气流量由第一个注入口N4a流入外管流程，与由有机废物进口 N2输入的有机废物混合，继而氧化。由于氧气输入量的不足，因而氧化放热量有限，不易引发设备因剧烈集中放热而局部急剧升温。继而，过量的有机废物及由第一个注入口 N4a注入的残留氧气在第二注入口 N4b，与新流入外管流程的1/3流量氧气再次混合，发生预氧化。同理，过量的有机废物及由第一、二注入口 N4a、N4b注入的氧气与剩余的1/3流量氧气在第三注入口 N4c处相遇混合，继而反应。最终，未反应的氧气及有机废物由反应流出口N3流出，进入后续超临界水氧化反应器。
[0030]以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
【主权项】
1.一种缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，包括多节串接的反应物混合-预氧化器，每节反应物混合-预氧化器均由外管(I)以及套设在外管(I)内的芯管(4)构成，首节反应物混合-预氧化器的芯管(4)入口反应物A进口(NI)，末节反应物混合-预氧化器的芯管(4)出口为反应物流出口(N3)，其余芯管(4)的出口和入口沿程交替串接构成芯管通道，外管(I)的侧面均设置有外管支管(5)，芯管(4)相连接的两个外管(I)的外管支管(5)沿程串接组成外管通道;首节反应物混合-预氧化器的外管(I)侧面，靠近反应物A进口(NI)处开设反应物B进口(N2);每节反应物混合-预氧化器的芯管(4)入口处均开设有反应物A注入口(N4)。2.根据权利要求1所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述外管(I)的内侧设置具有耐蚀特性的外管内衬(2)。3.根据权利要求2所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述外管内衬(2)采用高端镍基合金、钛基合金或高温陶瓷制成。4.根据权利要求1或2或3所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述芯管(4)的外侧设置具有耐蚀特性的芯管涂层(3)。5.根据权利要求4所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述芯管涂层(3)采用片状氧化铝或者部分稳定的氧化锆制成。6.根据权利要求1所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述若干反应物混合-预氧化器平行并排布置，芯管(4)的出口通过芯管接管(6)与下一节芯管的入口相连通，芯管(4)与芯管接管(6)通过法兰连接。7.根据权利要求1所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述外管支管(5)通过焊接方式与下一节外管(I)侧面的外管支管(5)相连通。8.根据权利要求1所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述每一节芯管(4)上开设3?4个反应物A注入口(N4)。9.根据权利要求1所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，所述若干反应物混合-预氧化器“一”字型布置，芯管(4)的出口通过法兰与下一节反应物混合-预氧化器的芯管相连通，外管支管(5)通过外管接管与下一节反应物混合-预氧化器的外管支管(5)相连通。10.根据权利要求1所述的缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，其特征在于，当反应物A为有机废物时，反应物B为氧化剂；当反应物A为氧化剂时，反应物B为有机废物；氧化剂包括空气、氧气、双氧水、硝酸或硝酸盐溶液的一种或多种混合物。
【专利摘要】本发明公开了一种缓蚀型超临界水氧化反应物混合-预氧化装置，由多节反应物混合-预氧化器的芯管、外管分别沿程串接，形成芯管通道和外管通道。芯管通道上沿程依次设置有多个反应物A注入口，用于反应物A分级注入外管通道，外管通道用于反应物A与反应物B的逐级混合及超临界水氧化反应。其有效控制了有机废物和氧化剂的混合、氧化过程，从而避免了自身局部集中放热而超温损坏，且缓解了高浓度氧化剂对设备材质的加剧腐蚀。其设置于超临界水氧化反应器入口处，显著降低了超临界水氧化器的服役环境苛刻性，有利于延长反应器的服役寿命，进而降低超临界水氧化装置的后期整体维护成本，可以广泛应用于超临界水氧化处理各种重污染工业废水及污泥。
【IPC分类】C02F1/72
【公开号】CN105621588
【申请号】CN201610136928
【发明人】王树众, 李艳辉, 张拓, 宋文瀚, 王来升, 杨健乔, 王玉珍
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月10日