超臨界水氧化能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設計與計算.pdf

1、超臨界水氧化工藝充分利用了超臨界水(臨界溫度為373.21℃、臨界壓力為22.05MPa)的特性，將各種有機質(zhì)氧化“燃燒”為H<,2>O、CO<,2>以及其他無害的終端產(chǎn)物。該工藝有很多優(yōu)點，如超臨界狀態(tài)下，有機物、空氣、CO<,2>等可以任意比例溶于超臨界水中，整個反應體系中的有機物、氧化劑和水形成均一相；硫酸鹽等無機鹽在超臨界水中的溶解度很小，幾乎完全沉淀：反應迅速，效率高；無二次污染。這些特殊的物理化學性質(zhì)使得超臨界水氧化技術成為

2、具有巨大發(fā)展?jié)摿蛷V闊應用前景的新技術。 本論文在超臨界水氧化工藝的基礎上，提出了一種超臨界水氧化能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)－－利用超臨界水氧化技術實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。論文對超臨界水氧化能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進行了理論分析、方案設計與計算。設計中我們選用水煤漿作為代表性的有機物，采用其重量百分比18.5％的水煤漿為處理對象，從質(zhì)量衡算、熱量平衡方面設計了一套較為完整的超臨界水氧化能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。 本設計工藝具備以下特點：超臨界水氧化反應器的內(nèi)襯式多

3、層結(jié)構和內(nèi)置換熱器實現(xiàn)了減緩材料腐蝕和降低選材要求的目的。采用了兩臺盤管式冷卻器，對超臨界出口流體進行降溫。超臨界反應器的內(nèi)襯和中間套筒、換熱器、冷卻器的管程及整個系統(tǒng)的管線均選取不銹鋼管。 超臨界水氧化反應器分為反應區(qū)、換熱區(qū)、沉淀區(qū)三部分。整個反應器由內(nèi)襯、中間套筒和外圍三部分構成。反應器頂部設置管殼式換熱器，冷卻水和補充水實現(xiàn)了對反應器的啟動、停車的控制。特別設計的穩(wěn)壓罐，可以調(diào)節(jié)整個反應系統(tǒng)的壓力，使反應器內(nèi)各處壓力相同