一种釜式超临界反应器及超临界反应系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及反应器技术领域，尤其涉及一种釜式超临界反应器及超临界反应系统。
【背景技术】
[0002]超临界水氧化技术是主要利用超临界水作为介质来氧化分解有机物，将难分解的或有毒的有机物中的碳、氢元素转化为二氧化碳和水，将氮元素转化为无害物质如氮气，将水中的磷、氯、硫等元素以无机盐的形式从超临界水中沉积下来，这是一种能破坏有机物结构的深度氧化法。
[0003]超临界水氧化处理过程在超临界反应系统中进行，其中，反应过程在超临界反应器中进行，由于反应过程是整个超临界水氧化处理过程的关键，因此，超临界反应器是超临界反应系统的核心。超临界反应器按照反应器的结构可分为管式超临界反应器和釜式超临界反应器，而管式超临界反应器的管径较小，较小的管径使得管式超临界反应器在处理固体含量高或含盐度高的有机物时容易堵塞管式超临界反应器；因此，通常使用釜式超临界反应器，釜式超临界反应器的管径较大，在处理固体含量较高或含盐度较高的有机物时不易堵塞釜式超临界反应器。
[0004]使用釜式超临界反应器进行超临界水氧化处理时，反应物从釜式超临界反应器的顶部进入，反应后的固体颗粒在重力作用下沉降至釜式超临界反应器的底部，并从设于釜式超临界反应器底部的排渣口排出。但是，这种排渣方式只能排出颗粒较大的固体颗粒，颗粒较小的固体颗粒会随反应后的气体排出釜式超临界反应器，并进入超临界反应系统中的下一个装置，长时间运行后，颗粒较小的固体颗粒会沉积并堵塞超临界反应系统中的某一个或多个装置，使得超临界反应系统的处理效率降低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种釜式超临界反应器及超临界反应系统，用于提高超临界反应系统的处理效率。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种釜式超临界反应器，包括:外筒，设于所述外筒内的内筒，所述釜式超临界反应器还包括:设于所述外筒内且与所述内筒的出料口连接的旋风分离器，经过所述旋风分离器分离的气体和固体颗粒分别从所述外筒的出气口和排渣口排出。
[0008]优选地，所述旋风分离器设置于所述外筒中与所述外筒的出气口相对的一侧。
[0009]进一步地，所述旋风分离器的内表面设置有耐腐蚀和耐磨的防护层。
[0010]较佳地，所述旋风分离器的圆筒部分的直径与所述内筒的圆筒部分的直径的比值为 0.3-0.5ο
[0011]可选地，所述旋风分离器的排渣口连接有导管，所述导管的另一端与所述外筒的排渣口相对。
[0012]进一步地，所述导管的轴心线与水平面之间的夹角为30° -60°。
[0013]可选地，所述内筒的圆筒部分的直径与所述外筒的圆筒部分的直径的比值为0.5-0.9，所述内筒的长度与所述外筒的长度的比值为0.6-0.8。
[0014]优选地，所述外筒的出气口的中心线到所述外筒的顶部的垂直距离与所述外筒的圆筒部分的直径的比值为0.5-1 ?
[0015]本实用新型同时还提供了一种超临界反应系统，包括:原料储罐，与所述原料储罐的出料口连通的原料输送泵，与所述原料输送泵的出料口连通的至少一个预热器，与至少一个所述预热器的出料口连通的上述釜式超临界反应器，与所述釜式超临界反应器的进料口连通的氧化剂输送泵，与所述氧化剂输送泵的进料口连通的氧化剂储罐。
[0016]优选地，所述预热器的数量为两个，且两个所述预热器串联设置。
[0017]使用本实用新型提供的釜式超临界反应器时，反应物在内筒中发生反应后，带有固体颗粒的气体进入旋风分离器后气固分离，分离后的固体颗粒从旋风分离器的排渣口进入外筒的底部，最终从外筒的排渣口排出釜式超临界反应器；分离后的气体从旋风分离器的顶部的出气口进入外筒与内筒的间隙中，最终从外筒的出气口排出釜式超临界反应器。因此，使用上述釜式超临界反应器，由于固体颗粒在旋风分离器中与气体分离，并最终从外筒的排渣口排出，大大减少了随气体进入超临界反应系统中下一个装置的固体颗粒的量，从而减少因固体颗粒堵塞超临界反应系统中的某一个或多个装置的现象发生，进而提高了超临界反应系统的处理效率。
【附图说明】
[0018]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0019]图1为本实用新型实施例所述的釜式超临界反应器的主视图；
[0020]图2为图1中的釜式超临界反应器的旋风分离器的俯视图；
[0021]图3为本实用新型实施例所述的超临界反应系统的系统示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]1-外筒，2-内筒，
[0024]3-旋风分离器，31-旋风分离器的进料口，
[0025]32-旋分分离器的排澄口， 33-旋风分离器的出气口，
[0026]4-连接管，5-导管，
[0027]6-外筒的排渣口，7-外筒的出气口，
[0028]10-原料储罐，20-原料输送泵，
[0029]30、40_预热器，50-氧化剂储罐。
[0030]60-氧化剂输送泵，
【具体实施方式】
[0031]为了进一步说明本实用新型实施例提供的釜式超临界反应器及超临界反应系统，下面结合说明书附图进行详细描述。
[0032]实施例一
[0033]请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种釜式超临界反应器，包括外筒1、内筒2和旋风分离器3，其中，内筒2和旋风分离器3设置于外筒I内，其中，内筒2的出料口与旋风分离器3的进料口 31连通，旋风分离器3可将从内筒2的出料口进入的气体和气体中混杂的固体颗粒分离，分离后的气体从外筒I的出气口 7排出，分离后的固体颗粒从外筒I的排渣口 6排出。
[0034]具体地，旋风分离器3包括圆筒部分和锥筒部分，内筒2的出料口与设于旋风分离器3的圆筒部分上的进料口 31之间通过连接管4连通，连接管4的一端与内筒2的出料口连通，另一端与旋风分离器3的进料口 31连通；旋风分离器3的进料口 31的设置方式如图2所示，旋风分离器3的进料口 31与旋风分离器3的圆筒部分呈切线设置，以使从内筒2中排出的气体和固体颗粒沿旋风分离器3的圆筒部分的切线方向进入旋风分离器3内。
[0035]工作时，反应物在内筒2中发生反应后，带有固体颗粒的气体进入旋风分离器3，进入旋风分离器3的气体带着固体颗粒在旋风分离器3的内表面沿螺旋形的路径运动，固体颗粒受到惯性离心力的作用撞击到旋风分离器3的内表面，并沿旋风分离器3的内表面滑落到旋风分离器3的底部，从设于旋风分离器3底部的排渣口 32进入外筒I中，并从外筒I的排渣口 6排出釜式超临界反应器；与固体颗粒分离后的气体从旋风分离器3的顶部的出气口 33进入外筒I与内筒2的间隙中，并在外筒I与内筒2的间隙中向上运动，最终从外筒I的出气口 7排出。因此，使用本实用新型实施例提供的釜式超临界反应器，由于固体颗粒在旋风分离器3中与气体分离，并最终从外筒I的排渣口 6排出，大大减少了随气体进入超临界反应系统中下一个装置的固体颗粒的量，从而减少因固体颗粒堵塞超临界反应系统中的某一个或多个装置的现象发生，进而提高了超临界反应系统的处理效率。
[0036]请继续参阅图1，在一种优选实施方式中，旋风分离器3设置于外筒I中与外筒I的出气口 7相对的一侧。由于在内筒2中反应后的气体的温度较高，将旋分分离器3设置在外筒I的出气口相对的一侧，使得从旋风分离器3的出气口排出的气体在到达外筒I的出气口 7所需经过的路径变长，气体在外筒I中停留的时间增加，从而使得与固体颗粒分离后的气体的散热时间更长，提高了釜式超临界反应器的散热效果。<