CN114838369B - 基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***及方法 - Google Patents

基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***及方法，包括原料输送单元、反应器、后续降压分离单元及无机盐在线分离回收单元。冷物料入射省去了常规超临界水氧化***所必须具有的物料预热模块，根除了物料在预热过程中所发生堵塞管道及换热器的问题；本发明及时在线的预脱除反应过程中生成的无机盐，并提前实现固液相产物的分离，减轻了后续反应过程中无机盐带来的沉积堵塞问题，同时也避免了无机盐对后续反应器承压壁材料的腐蚀风险，在***正常运行过程中实现了无机盐的在线分离、储存、输运、降压、冷却、排出、收集，提高了高浓高盐有机废液超临界水氧化过程中的资源化利用程度，提升了***运行的经济性、安全性及可靠性。

Description

基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***及方法
技术领域
本发明属于化工及环保技术领域，涉及一种基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***及方法
背景技术
随着工业的持续发展，工业过程中所产生的有机废水逐年增加，尤其是来自农药、制药、纺织印染和煤化工等行业，其产生的废水中有机物成分复杂、浓度高、无机盐含量高、毒性强和可生化性差，常规的处理方法难以降解。若处理不达标的废水或污泥直接排放，其中的有害物质将造成土地和水体环境的严重污染，危害人类健康。
超临界水热燃烧技术(Supercritical hydrothermal combustion，SCHC)是利用超临界水对有机物和氧化剂都是良好溶剂的特殊性质，水热火焰作为内热源的前提下，有机物在富氧环境中进行均相反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害的H2O、CO2等无机小分子化合物，氮转化成氮气，其它杂环原子转化成相应的无机盐。超临界水热燃烧技术的优势在于反应速度极快，在几秒内就可实现90％以上的有机物去除率，可以大大减小反应器体积；反应完全、彻底，最终产物为H2O、CO2等小分子化合物，无二次污染；技术本身符合全封闭的要求。
超临界水热燃烧技术特别适用于高毒性、高浓度、难生化降解有机废水的高效、低成本无害化处理，这类有机废水通常产生于农药、化工、军工等特殊行业和领域，利用传统的物化、生化方法难以处理达标排放，而利用焚烧法会产生大量的二次污染物，且处理费用特别高。
但利用超临界水热燃烧技术处理高浓高盐有机废液时，还存在一些问题：
(1)由于超临界水具有较低的介电常数，相当于非极性溶剂，导致无机盐在超临界水中的溶解度极低，高浓高盐有机废液在预热过程中及反应过程中，无机盐极易析出和结晶，并不断沉积和附着在换热器、加热器、反应器表面上，导致换热器和反应器等小直径的管式设备以及运输管道中的无机盐会不断积累，增加***压降，恶化传热，严重会直接导致***崩溃甚至停机，导致高浓高盐有机废液在超临界水热燃烧过程中的处理效率低下，***安全性及稳定性低。
(2)超临界水热燃烧技术为高温高压的反应过程，如何在不影响高浓高盐有机废液正常降解的过程中，实现无机盐在高温高压反应条件下的在线分离，是目前存在的瓶颈问题。
(3)高浓高盐有机废液在处理过程中产生的无机盐还会增加反应器材质的腐蚀风险，导致反应器需要采用耐高温耐腐蚀的昂贵的镍基合金材质，反应器投资费用高，***经济性差。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中超临界水热燃烧技术处理高浓高盐有机废液，无机盐附着和热回收效率低，导致***运行不稳定、处理效率低、能耗大的问题，提供一种基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***及方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，包括：
原料输送单元，所述原料输送单元包括高压冷却水单元、氧化剂单元、常温物料单元以及辅助物料单元；所述高压冷却水单元、氧化剂单元、常温物料单元以及辅助物料单元分别与反应器相连；
反应器，所述反应器上连接蒸汽发生装置、后续降压分离单元、以及无机盐在线分离回收单元；
无机盐在线分离回收单元，所述无机盐在线分离回收单元用于将无机盐进行脱水处理，并对脱水后的无机盐及挤压水进行回收利用。
上述***进一步的改进在于：
所述反应器的内壁设置有第一壁面换热单元，内部设置有混合反应腔体、高压水取热单元、辅助燃料预热单元以及储盐装置；所述混合反应腔体上设置有超临界水入口、氧化剂注入口、物料入口以及热辅助燃料入口，混合反应腔体的外壁上设置有第二壁面换热单元；氧化剂注入口与氧化剂单元相连，物料入口与常温物料单元相连，热辅助燃料入口通过辅助燃料预热单元与辅助燃料单元相连；
第一壁面换热单元的入口与高压冷却水单元相连，出口通过高压水取热单元与第二壁面换热单元的入口相连；第二壁面换热单元的出口分别连接蒸汽发生装置和超临界水入口；
混合反应腔体的出口与高压水取热单元相连，高压水取热单元的出口与辅助燃料预热单元相连，辅助燃料预热单元的出口与储盐装置相连；储盐装置的无机盐出口连接无机盐在线分离回收单元。
所述辅助燃料预热单元内设置有过滤器，固相产物输通过固相产物出口送至储盐装置中，液相产物由液相产物出口输送至后续降压分离单元。
所述储盐装置包括罐体，所述罐体内设置有第一料位计和搅拌单元，底部设有输送单元，所述输送单元与无机盐出口连接无机盐在线分离回收单元相连；罐体外侧套设冷却套，所述冷却套进出口连接无机盐在线分离回收单元。
所述无机盐在线分离回收单元包括扩容装置，所述扩容装置的出口连接螺旋挤压输送机；螺旋挤压输送机的挤压水出口连接挤压水回收单元，无机盐出口连接无机盐回收利用单元。
所述扩容装置内设置有第二料位计，外壁设置有水冷壁；所述螺旋挤压输送机的外壁设置有水冷套，水冷套的入口与低压冷却水单元相连，水冷套的出口连接水冷壁的入口，水冷壁的出口连接蒸汽冷凝器，所述蒸汽冷凝器的出口连接冷却套的入口，冷却套的出口连接蒸汽回收单元。
所述扩容装置的蒸汽出口通过背压阀与蒸汽冷凝器的热侧入口相连，蒸汽冷凝器的热侧出口连接冷凝水回收单元。
所述扩容装置的无机盐入口通过第一调节阀与输送单元的出口相连；所述扩容装置的无机盐出口通过第二调节阀与螺旋挤压输送机的无机盐入口相连。
所述第一壁面换热单元、第二壁面换热单元、高压水取热单元以及辅助燃料预热单元采用膜式壁换热器、水冷壁换热器或蛇形管换热器。
一种基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排方法，包括以下步骤：
步骤1，将高压冷却水单元中的高压冷却水依次经过第一壁面换热单元、高压水取热单元、第二壁面换热单元完成三级换热后变为高温高压状态的超临界水；将辅助燃料单元中的辅助燃料进入辅助燃料预热单元预热后进入混合反应空腔内，与高温高压超临界水、氧化剂、常温物料混合后迅速发生超临界水热燃烧反应，降解顽固有机物；
步骤2，反应过程中产生的无机盐经过混合反应空腔内的刮盐装置对内壁面进行机械除盐后经过辅助燃料预热单元底部的过滤器进行过滤，实现液固分离，液相产物在第一壁面换热单元、第二壁面换热单元、高压水取热单元、辅助燃料预热单元与高压冷却水及辅助燃料进行逐级换热后，以常温高压的状态从辅助燃料预热单元液相产物出口流出，进入后续降压分离单元；固相无机盐进入储盐装置；
步骤3，***运行时，无机盐逐渐在储盐装置累积并锁住反应压力，当盐位达到第一料位计设定的高料位后，逐步打开第一调节阀，同时在输送单元的输运作用下，向扩容装置中排盐；同时当扩容装置内的压力达到出口背压阀设定的压力后，开启背压阀，扩容过程中产生的蒸汽进入到蒸汽冷凝器中进行冷凝，冷凝后将冷凝水输送至冷凝水回收单元；
步骤4，当扩容装置内的盐位达到第二料位计设定的高料位后，开启扩容装置底部排盐管道的第二调节阀，并同步开启螺旋挤压输送机，对扩容装置排出的无机盐进行脱水并输送，产生的挤压水输送至挤压水回收单元，经脱水后的无机盐输送至无机盐回收利用单元；
步骤5，当排盐过程结束，第一料位计未监测到料位或料位低于盐的低料位，关闭第一调节阀，同时改变输送单元的运转方向，封住盐位，直至盐位恢复正常。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明在超临界水、辅助燃料、常温物料、氧化剂的共同作用下，实现了超临界水热燃烧条件下的冷物料入射，省去了常规超临界水氧化***所必须具有的物料预热模块，从源头上根除了物料在预热过程中所发生的无机盐结晶、沉积并堵塞管道及换热器的问题，显著提高了***运行的安全性及可靠性。
(2)本发明在反应过程中通过机械脱盐、过滤装置等方式，及时在线的预脱除反应过程中生成的无机盐，并提前实现固液相产物的分离，减轻了后续反应过程中无机盐带来的沉积堵塞问题。
(3)本发明在高温高压的超临界水热燃烧反应条件下，通过反应器储盐段、排盐段、以及扩容装置的独特设计与相关联锁控制，在***正常运行过程中实现了无机盐的在线分离、储存、输运、降压、冷却、排出、收集，提高了高浓高盐有机废液超临界水氧化过程中的资源化利用程度，提升了***运行的经济性、安全性及可靠性。
(4)本发明通过在反应器内集成三级换热器器以及燃料预热器，提高了***的热回收效率，高温高压液相反应产物的热量完全传递给高压冷却水以及辅助燃料，无需外部热源，实现了***的完全自热。同时反应产物以常温高压的状态流出，降低了反应器承压壁耐高温耐腐蚀的材质要求，降低了反应器的投资费用，提高了***经济性。同时，无机盐的热量也得以完全回收，在对常温常压无机盐回收进行资源化利用的同时，还可回收于无机盐交换热量所产生的蒸汽，进一步提升了***的经济性。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的***示意图。
图2为本发明反应器的结构示意图。
图中：1为高压冷却水单元，2为氧化剂单元，3为常温物料单元，4为蒸气发生装置，5为辅助燃料单元，6为后续降压分离单元，7为反应器，7-1为第一壁面换热单元，7-2为混合反应腔体，7-3为第二壁面换热单元，7-4为高压水取热单元，7-5为辅助燃料预热单元，7-6为过滤器，7-7为储盐装置，7-8为第一料位计，7-9为冷却套，7-10为搅拌单元，7-11为输送单元，8为蒸气回收单元，9为背压阀，10为扩容装置，10-1为第二料位计，11为螺旋挤压输送机，12为低压冷却水单元，13为挤压水回收单元，14为无机盐回收单元，15蒸气冷凝器，16为冷凝水回收单元，N1为超临界水入口，N2为氧化剂注入口，N3为物料入口，N4为热辅助燃料入口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明实施例公开了一种基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，包括原料输送单元、反应器7以及无机盐在线分离回收单元；原料输送单元包括高压冷却水单元1、氧化剂单元2、常温物料单元3以及辅助物料单元5；高压冷却水单元1、氧化剂单元2、常温物料单元3以及辅助物料单元5分别与反应器7相连；反应器7上连接蒸汽发生装置4、后续降压分离单元6、以及无机盐在线分离回收单元；无机盐在线分离回收单元用于将无机盐进行脱水处理，并对脱水后的无机盐及挤压水进行回收利用。
如图2所示，反应器7的内壁设置有第一壁面换热单元7-1，内部设置有混合反应腔体7-2、高压水取热单元7-4、辅助燃料预热单元7-5以及储盐装置7-7；混合反应腔体7-2上设置有超临界水入口N1、氧化剂注入口N2、物料入口N3以及热辅助燃料入口N4，混合反应腔体7-2的外壁上设置有第二壁面换热单元7-3；氧化剂注入口N2与氧化剂单元2相连，物料入口N3与常温物料单元3相连，热辅助燃料入口N4通过辅助燃料预热单元7-5与辅助燃料单元5相连；辅助燃料预热单元7-5内设置有过滤器7-6，固相产物输通过固相产物出口送至储盐装置7-7中，液相产物由液相产物出口输送至后续降压分离单元6。
第一壁面换热单元7-1的入口与高压冷却水单元1相连，出口通过高压水取热单元7-4与第二壁面换热单元7-3的入口相连；第二壁面换热单元7-3的出口分别连接蒸汽发生装置4和超临界水入口N1；第一壁面换热单元7-1、第二壁面换热单元7-3、高压水取热单元7-4以及辅助燃料预热单元7-5采用膜式壁换热器、水冷壁换热器或蛇形管换热器。
混合反应腔体7-2的出口与高压水取热单元7-4相连，高压水取热单元7-4的出口与辅助燃料预热单元7-5相连，辅助燃料预热单元7-5的出口与储盐装置7-7相连；储盐装置7-7的无机盐出口连接无机盐在线分离回收单元。储盐装置7-7包括罐体，罐体内设置有第一料位计7-8和搅拌单元7-10，底部设有输送单元7-11，输送单元7-11与无机盐出口连接无机盐在线分离回收单元相连；罐体外侧套设冷却套7-9，冷却套7-9进出口连接无机盐在线分离回收单元。
无机盐在线分离回收单元包括扩容装置10，扩容装置10的出口连接螺旋挤压输送机11；螺旋挤压输送机11的挤压水出口连接挤压水回收单元13，无机盐出口连接无机盐回收利用单元14。扩容装置10内设置有第二料位计10-1，外壁设置有水冷壁；螺旋挤压输送机11的外壁设置有水冷套，水冷套的入口与低压冷却水单元12相连，水冷套的出口连接水冷壁的入口，水冷壁的出口连接蒸汽冷凝器15，蒸汽冷凝器15的出口连接冷却套7-9的入口，冷却套7-9的出口连接蒸汽回收单元8。扩容装置10的蒸汽出口通过背压阀9与蒸汽冷凝器15的热侧入口相连，蒸汽冷凝器15的热侧出口连接冷凝水回收单元16。扩容装置10的无机盐入口通过第一调节阀V1与输送单元7-11的出口相连；扩容装置的无机盐出口通过第二调节阀V2与螺旋挤压输送机11的无机盐入口相连。
本发明的结构原理：
本发明基于有机废液超临界水热燃烧处理技术的无机盐在线脱排***，包括原料输送单元、反应器7、后续降压分离单元6及无机盐在线分离回收单元。
原料输送单元包括高压冷却水单元1、氧化剂单元2、常温物料单元3、辅助燃料单元5，其分别与反应器7内部的第二壁面换热单元7-3、氧化剂注入口N2、物料入口N3、辅助燃料预热单元7-5相连。
如图2所示，反应器7内部由外到内依次设置有第一壁面换热单元7-1、混合反应腔体7-2、第二壁面换热单元7-3、高压水取热单元7-4、辅助燃料预热单元7-5、储盐装置7-7等。第一壁面换热单元7-1、高压水取热单元7-4、第二壁面换热单元7-3顺次相连，第二壁面换热单元7-3侧面的出口分为两路，一路与混合反应腔体7-2中超临界水入口N1相连，另一路与蒸汽发生装置4相连。反应器7的辅助燃料预热单元7-5上部的液相产物出口与后续降压分离单元6入口相连。储盐装置7-7内设有第一料位计7-8，第一料位计7-8与储盐装置7-7底部排盐管道上的第一调节阀V1和输送单元7-11连锁。反应器7辅助燃料预热单元7-5底部设有过滤器7-6，反应器7中储盐装置7-7的底部设置有搅拌单元7-10和输送单元7-11。反应器7的混合反应空腔7-2设有刮盐装置，反应器7的混合反应腔体7-2不限于一个或多个串联、套连的空间分布腔体，同时反应器7内的元件可以随意组合或单作用，可以在反应器整体承压壁内也可以在承压壁外。反应器7内部设有的第一壁面换热单元7-1、第二壁面换热单元7-3、高压水取热单元7-4、辅助燃料预热单元7-5包括但不限于膜式壁换热器、水冷壁、蛇形管换热等形式。
无机盐在线分离回收单元包括扩容装置10、背压阀9、蒸汽冷凝器15、螺旋挤压输送机11以及低压冷却水单元12。其中，反应器7储盐装置7-7的固相产物出口与扩容装置10顶部无机盐入口相连，扩容装置10顶部蒸汽出口与背压阀9、蒸汽冷凝器15蒸汽入口依次相连，蒸汽冷凝器15的冷凝水直接进行回收。扩容装置10底部无机盐出口与螺旋挤压输送机11进料仓入口相连，螺旋挤压输送机11无机盐出口连接无机盐回收利用单元14，用于对无机盐直接进行回收利用，螺旋挤压输送机11底部挤压水出口连接挤压水回收单元13，用于挤压水的回收利用。低压冷却水单元12出口依次与螺旋挤压输送机11外侧的水冷套、扩容装置10外侧的水冷套、蒸汽冷凝器15的冷却水进出口、反应器7储盐装置外侧的水冷套相连，最终产生的蒸汽直接进行蒸汽回收利用。扩容装置10内设有第二料位计10-1，第二料位计10-1与扩容装置10底部排盐管道的第二调节阀V2、螺旋挤压输送机11相连锁。
本发明工作过程：
高压冷却水单元1中的高压冷却水从进入第一壁面换热单元7-1与反应器壁面进行初步换热，完成一级预热后进入到高压水取热单元7-4与混合反应腔体7-2流出的反应产物进行二级换热，之后进入第二壁面换热单元7-3与混合反应腔体7-2内反应产物进行最终换热，高压冷却水经过逐级换热后变为高温高压状态的超临界水。
预热后的高压冷却水分为两股，一部分通过反应器7的混合反应腔体7-2顶部的超临界水入口N1进入到内部，剩余部分进入到蒸汽发生装置4用于产生蒸汽并进行资源化利用。
辅助燃料单元5中的辅助燃料与辅助燃料预热单元7-5中的被二级取热后的反应产物进行换热，被预热完成后的辅助燃料从混合反应腔体7-2的顶部热辅助燃料入口N4进入混合反应腔体7-2。同时，氧化剂单元2、常温物料单元3中的氧化剂和常温物料分别进入到反应器7的混合反应腔体7-2氧化剂注入口N2和物料入口N3，高压冷却水经换热后的高温高压超临界水、氧化剂、常温物料、预热后的辅助燃料进入反应器7的混合反应腔体7-2后迅速发生超临界水热燃烧反应，有机物在富氧环境中进行均相反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害的H2O、CO2等无机小分子化合物，氮转化成氮气，其它杂环原子转化成相应的无机盐，顽固有机物被快速彻底的降解。由于反应混合腔体7-2不限于一个或者多个，保证了超临界水热燃烧反应的充分进行。
反应过程中产生的无机盐在混合反应空腔7-2内可以设置搅拌刮刷对内壁面进行机械除盐，然后反应产物依次经过高压水取热单元7-4、辅助燃料预热单元7-5逐级换热后通过过滤器7-6，实现液固分离，液相产物以常温高压的状态从反应器7的辅助燃料预热单元7-5顶部出口流出，进入后续降压分离单元6进行降压及气液产物分离，同时固相无机盐进入储盐装置7-7。
反应过程中生成的无机盐逐渐在储盐装置7-7累积并锁住反应压力，搅拌单元7-10无机盐疏松作用，当盐位达到第一料位计7-8设定的高料位后，逐步打开储盐装置7-7底部排盐管道上的第一调节阀V1，同时在输送单元7-11的输运作用下，向扩容装置10中逐步排盐，直到排至第一料位计7-8设定的盐的低料位后，关闭第一调节阀V1。若***正常运行时，第一料位计7-8未监测到料位或料位低于盐的低料位，改变输送单元7-11运转方向，使得其反转封住盐位，直至盐位恢复正常。
无机盐从储盐装置7-7底部出口进入到扩容装置10进行降压扩容，当扩容装置10内的压力达到出口背压阀9设定的压力后，背压阀9自动开启，扩容过程中产生的蒸汽进入到蒸气冷凝器15中进行冷凝，冷凝后进入冷凝水回收单元16。无机盐在扩容装置10内降至低压，当扩容装置10内设有的无机盐第二料位计10-1达到设定的高料位后，逐步开启扩容装置10底部排盐管道的第二调节阀V2，并同步开启螺旋挤压输送机11，对扩容装置10排出的无机盐进行脱水并输送，产生的挤压水进行回收，经脱水后的无机盐直接进行资源化回收利用。
同时，在反应运行过程中，低压冷却水单元12的低压冷却水逐级经过螺旋挤压输送机11外侧的水冷套、扩容装置10外侧的水冷套、蒸汽冷凝器15、储盐装置7-7外侧水冷套，对反应过程中产生并手机的无机盐进行逐级取热，将无机盐降温到常温状态。经换热后的低压冷却水产生蒸汽，直接进入蒸汽回收利用装置，用于工业用或者售卖。
本发明一种基于有机废液超临界水热燃烧处理技术的无机盐在线脱排方法，包括以下步骤：
步骤1：高压冷却水单元1中的高压冷却水依次经过第一壁面换热单元7-1、高压水取热单元7-4、第二壁面换热单元7-3完成三级换热后变为高温高压状态的超临界水；辅助燃料单元5中的辅助燃料进入辅助燃料预热单元7-5预热后进入混合反应空腔7-2内，与高温高压超临界水、氧化剂、常温物料混合后迅速发生超临界水热燃烧反应，快速彻底的降解顽固有机物。
步骤2：反应过程中产生的无机盐经过混合反应空腔7-2内的刮盐装置对内壁面进行机械除盐后经过辅助燃料预热单元7-5底部的过滤器7-6进行过滤，实现液固分离，液相产物在第一壁面换热单元7-1、第二壁面换热单元7-3、高压水取热单元7-4、辅助燃料预热单元7-5与高压冷却水及辅助燃料进行逐级换热后，以常温高压的状态从辅助燃料预热单元7-5液相产物出口流出，进入后续降压分离单元6；固相无机盐进入储盐装置7-7。
步骤3：***正常运行时，无机盐逐渐在储盐装置7-7累积并锁住反应压力，当盐位达到第一料位计7-8设定的高料位后，逐步打开第一调节阀V1，同时输送单元7-11的输运作用下，向扩容装置10中逐步排盐。同时当扩容装置内的压力达到出口背压阀9设定的压力后，背压阀9自动开启，扩容过程中产生的蒸汽进入到蒸汽冷凝器15中进行冷凝，冷凝后将冷凝水输送至冷凝水回收单元16。
步骤4：扩容装置10内设有的无机盐第二料位计10-1达到设定的高料位后，逐步开启扩容装置10底部排盐管道的第二调节阀V2，并同步开启螺旋挤压输送机11，对扩容装置10排出的无机盐进行脱水并输送，产生的挤压水进行回收，经脱水后的无机盐直接进行资源化回收利用。
步骤5：当排盐过程结束，第一料位计7-8未监测到料位或料位低于盐的低料位，第一调节阀V1被关闭，同时输送单元7-11的运转方向改变封住盐位，直至盐位恢复正常。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，包括：
原料输送单元，所述原料输送单元包括高压冷却水单元（1）、氧化剂单元（2）、常温物料单元（3）以及辅助物料单元（5）；所述高压冷却水单元（1）、氧化剂单元（2）、常温物料单元（3）以及辅助物料单元（5）分别与反应器（7）相连；
反应器（7），所述反应器（7）上连接蒸汽发生装置（4）、后续降压分离单元（6）、以及无机盐在线分离回收单元；
无机盐在线分离回收单元，所述无机盐在线分离回收单元用于将无机盐进行脱水处理，并对脱水后的无机盐及挤压水进行回收利用;
所述反应器（7）的内壁设置有第一壁面换热单元（7-1），内部设置有混合反应腔体（7-2）、高压水取热单元（7-4）、辅助燃料预热单元（7-5）以及储盐装置（7-7）；所述混合反应腔体（7-2）上设置有超临界水入口（N1）、氧化剂注入口（N2）、物料入口（N3）以及热辅助燃料入口（N4），混合反应腔体（7-2）的外壁上设置有第二壁面换热单元（7-3）；氧化剂注入口（N2）与氧化剂单元（2）相连，物料入口（N3）与常温物料单元（3）相连，热辅助燃料入口（N4）通过辅助燃料预热单元（7-5）与辅助燃料单元（5）相连；
第一壁面换热单元（7-1）的入口与高压冷却水单元（1）相连，出口通过高压水取热单元（7-4）与第二壁面换热单元（7-3）的入口相连；第二壁面换热单元（7-3）的出口分别连接蒸汽发生装置（4）和超临界水入口（N1）；
混合反应腔体（7-2）的出口与高压水取热单元（7-4）相连，高压水取热单元（7-4）的出口与辅助燃料预热单元（7-5）相连，辅助燃料预热单元（7-5）的出口与储盐装置（7-7）相连；储盐装置（7-7）的无机盐出口连接无机盐在线分离回收单元。
2.根据权利要求1所述的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，所述辅助燃料预热单元（7-5）内设置有过滤器（7-6），固相产物输通过固相产物出口送至储盐装置（7-7）中，液相产物由液相产物出口输送至后续降压分离单元（6）。
3.根据权利要求1所述的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，所述储盐装置（7-7）包括罐体，所述罐体内设置有第一料位计（7-8）和搅拌单元（7-10），底部设有输送单元（7-11），所述输送单元（7-11）与无机盐出口连接无机盐在线分离回收单元相连；罐体外侧套设冷却套（7-9），所述冷却套（7-9）进出口连接无机盐在线分离回收单元。
4.根据权利要求3所述的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，所述无机盐在线分离回收单元包括扩容装置（10），所述扩容装置（10）的出口连接螺旋挤压输送机（11）；螺旋挤压输送机（11）的挤压水出口连接挤压水回收单元（13），无机盐出口连接无机盐回收利用单元（14）。
5.根据权利要求4所述的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，所述扩容装置（10）内设置有第二料位计（10-1），外壁设置有水冷壁；所述螺旋挤压输送机（11）的外壁设置有水冷套，水冷套的入口与低压冷却水单元（12）相连，水冷套的出口连接水冷壁的入口，水冷壁的出口连接蒸汽冷凝器（15），所述蒸汽冷凝器（15）的出口连接冷却套（7-9）的入口，冷却套（7-9）的出口连接蒸汽回收单元（8）。
6.根据权利要求5所述的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，所述扩容装置（10）的蒸汽出口通过背压阀（9）与蒸汽冷凝器（15）的热侧入口相连，蒸汽冷凝器（15）的热侧出口连接冷凝水回收单元（16）。
7.根据权利要求5所述的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，所述扩容装置（10）的无机盐入口通过第一调节阀（V1）与输送单元（7-11）的出口相连；所述扩容装置的无机盐出口通过第二调节阀（V2）与螺旋挤压输送机（11）的无机盐入口相连。
8.根据权利要求1所述的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排***，其特征在于，所述第一壁面换热单元（7-1）、第二壁面换热单元（7-3）、高压水取热单元（7-4）以及辅助燃料预热单元（7-5）采用膜式壁换热器、水冷壁换热器或蛇形管换热器。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述***的基于超临界水热燃烧处理的无机盐在线脱排方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将高压冷却水单元（1）中的高压冷却水依次经过第一壁面换热单元（7-1）、高压水取热单元（7-4）、第二壁面换热单元（7-3）完成三级换热后变为高温高压状态的超临界水；将辅助燃料单元（5）中的辅助燃料进入辅助燃料预热单元（7-5）预热后进入混合反应空腔（7-2）内，与高温高压超临界水、氧化剂、常温物料混合后迅速发生超临界水热燃烧反应，降解顽固有机物；
步骤2，反应过程中产生的无机盐经过混合反应空腔（7-2）内的刮盐装置对内壁面进行机械除盐后经过辅助燃料预热单元（7-5）底部的过滤器（7-6）进行过滤，实现液固分离，液相产物在第一壁面换热单元（7-1）、第二壁面换热单元（7-3）、高压水取热单元（7-4）、辅助燃料预热单元（7-5）与高压冷却水及辅助燃料进行逐级换热后，以常温高压的状态从辅助燃料预热单元（7-5）液相产物出口流出，进入后续降压分离单元（6）；固相无机盐进入储盐装置（7-7）；
步骤3，***运行时，无机盐逐渐在储盐装置（7-7）累积并锁住反应压力，当盐位达到第一料位计（7-8）设定的高料位后，逐步打开第一调节阀（V1），同时在输送单元（7-11）的输运作用下，向扩容装置（10）中排盐；同时当扩容装置（10）内的压力达到出口背压阀（9）设定的压力后，开启背压阀（9），扩容过程中产生的蒸汽进入到蒸汽冷凝器（15）中进行冷凝，冷凝后将冷凝水输送至冷凝水回收单元（16）；
步骤4，当扩容装置（10）内的盐位达到第二料位计（10-1）设定的高料位后，开启扩容装置（10）底部排盐管道的第二调节阀（V2），并同步开启螺旋挤压输送机（11），对扩容装置（10）排出的无机盐进行脱水并输送，产生的挤压水输送至挤压水回收单元，经脱水后的无机盐输送至无机盐回收利用单元；
步骤5，当排盐过程结束，第一料位计（7-8）未监测到料位或料位低于盐的低料位，关闭第一调节阀（V1），同时改变输送单元（7-11）的运转方向，封住盐位，直至盐位恢复正常。
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