CN202075203U - 一种黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置 - Google Patents

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李瑞虎
陈继生
乔丽洁
胡鹏睿
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Abstract

一种黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，包括反应釜体和釜盖，进液管、排气管、氧气进气管、加热器、热电偶通过釜盖进入反应釜体内，所述的加热器和热电偶还与温控仪相连，在反应釜体底面设置了排液管，在釜盖上设置有悬挂框，置于反应釜体内安装有多个试件的挂杆通过销钉悬挂在悬挂框上，相邻试件间用陶瓷隔环绝缘隔开。本实用新型在反应釜体内完全能模拟条件苛刻的超临界水氧化条件，即工作压力可达到30Mpa，温度可达到550℃，且有温控仪12和排气管22，确保装置安全可靠。

Description

一种黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置
技术领域
本实用新型属于实验设备，具体涉及一种黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置。
背景技术
超临界水氧化(Super-critical Water Oxidation)技术，简称SCWO，是处理造纸黑液的一种可行工艺。
SCWO技术利用处于超临界状态下的水与溶解其中的O2同有机废物发生强氧化和水解作用，能将制浆废水中的二噁英、呋喃及氯仿等有毒物质氧化成二氧化碳、氮气、纯净的水以及少量无机盐等。
在超临界条件下，只要存有足够量的氧化剂(O2或空气)时，都可使TOC去除率达到90％～99％。
SCWO作为一种绿色环保技术具有高效、低成本、不产生任何附加污染且适用范围广的优点，是一种极具发展前景的理想环保新技术在废水处理领域已经逐渐得到了研究应用。
但是在超临界条件下，处理造纸黑液时，材料的腐蚀非常严重，他成为制约该技术发展的关键，在某种程度阻碍了其工业应用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能在超临界水氧化条件下，间歇的对试件进行材料腐蚀的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括反应釜体和釜盖，其特征在于：进液管、排气管、氧气进气管、加热器、热电偶通过釜盖进入反应釜体内，所述的加热器和热电偶还与温控仪相连，在反应釜体底面设置了排液管，在釜盖上设置有悬挂框，置于反应釜体内安装有多个试件的挂杆通过销钉悬挂在悬挂框上，相邻试件间用陶瓷隔环绝缘隔开。
本实用新型的反应釜体和釜盖采用高铬镍不锈钢制造，反应釜体和釜盖通过螺栓连接。
氧气进气管上还安装有进气阀和压力表。
反应釜体外还设置有带有出水口的夹套，在夹套上设置有两个进水管嘴。
反应釜体和釜盖之间设置有合金密封圈。
进液管与釜盖之间还设置进液管密封法兰和螺栓。
排气管上设置有放气阀。
排液管上还经螺栓安装有法兰。
安装有试件和陶瓷隔环的挂杆下端经螺母和锁紧螺母固定。
本实用新型在反应釜体内完全能模拟条件苛刻的超临界水氧化条件，即工作压力可达到30Mpa，温度可达到550℃，且有温控仪12和排气管22，确保装置安全可靠；
本实用新型通过内部加热器直接加热，速度快、效率高；
本实用新型设置了夹套，当反应釜体内反应结束，通过夹套中冷却水循环，提高冷却速度，降低间歇式超临界反应的间隔时间。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型的试件悬挂安装结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1、图2，本实用新型包括有用螺栓25联接的采用高铬镍不锈钢制造的反应釜体1和釜盖24，反应釜体1和釜盖24之间用合金密封圈10密封，进液管16、排气管22、氧气进气管20、加热器14、热电偶13通过釜盖24进入反应釜体1内，所述的加热器14和热电偶13还与温控仪12相连，在氧气进气管20上还安装有进气阀21和压力表19，以便在供给氧气时反映氧气供气压力，在超临界反应时显示反应釜体1内压力；
在反应釜体1底面设置了排液管3，以排除残液，在反应釜体1外还设置了夹套27，在夹套27上设置了两个进水管嘴26和出水口28，当反应釜体1内超临界反应结束，通过设置在夹套27上的两个进水管嘴26对反应釜体1外侧喷水，提高冷却速度，降低间歇式超临界反应的间隔时间。
在釜盖上设置了悬挂框11，放置多个试件7的挂杆9通过销钉15悬挂在悬挂框11上，试件7之间用陶瓷隔环8绝缘隔开，把试件7、陶瓷隔环8安装在悬挂框11上后，再用螺母5和锁紧螺母6固定。
工作时，根据使用的黑液水质，反应釜体1的容积，计算每次反应装入反应釜体1的黑液量和供氧量，并通过先期实验修正和确认后，再进行实验。
实验时，先把试件7安装在挂杆9上，试件7之间用陶瓷隔环8绝缘隔开，再用螺母5和锁紧螺母6固定组合，然后通过销钉15悬挂在悬挂框11上。
接下来用螺栓25把反应釜体1和釜盖24联接，反应釜体1和釜盖24之间用合金密封圈10密封，
再通过进液管16把黑液装入反应釜体1，然后把进液管16进液口用法兰17和螺栓18封住，再打开氧气供应阀22使氧气进入反应釜体1，然后关闭氧气供应阀22；
用加热器14加热反应釜体1内的介质，热电偶13检测其加热温度，用温控仪12控制和调节，压力表19显示反应釜体1内的压力。
反应釜体1内反映结束，立即通过设置在夹套27上的两个进水管嘴26对反应釜体1外侧喷水，提高冷却速度，降低间歇式超临界反应的间隔时间，冷却用水由出水口28排出。
待反应釜体1内介质温度降至小于100℃，逐步打开放气阀23放出反应釜体1内的气体，待反应釜体1内压力与当地大气压相同时，拧开螺栓2，移去法兰3，通过排液管3排除反应釜体1内残液。
反应釜体1内残液排除完毕，用螺栓2把法兰3安装在排液管3上。以上是间歇式超临界反应的一次反应操作过程，紧接着再从复操作，直到腐蚀时间达到要求，再取出试件，进行观察、分析。

Claims (9)

1.一种黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，包括反应釜体(1)和釜盖(24)，其特征在于：进液管(16)、排气管(22)、氧气进气管(20)、加热器(14)、热电偶(13)通过釜盖(24)进入反应釜体(1)内，所述的加热器(14)和热电偶(13)还与温控仪(12)相连，在反应釜体(1)底面设置了排液管(3)，在釜盖(24)上设置有悬挂框(11)，置于反应釜体(1)内安装有多个试件(7)的挂杆(9)通过销钉(15)悬挂在悬挂框(11)上，相邻试件(7)间用陶瓷隔环(8)绝缘隔开。
2.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的反应釜体(1)和釜盖(24)采用高铬镍不锈钢制造，反应釜体(1)和釜盖(24)通过螺栓(25)连接。
3.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的氧气进气管(20)上还安装有进气阀(21)和压力表(19)。
4.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的反应釜体(1)外还设置有带有出水口(28)的夹套(27)，在夹套(27)上设置有两个进水管嘴(26)。
5.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的反应釜体(1)和釜盖(24)之间设置有合金密封圈(10)。
6.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的进液管(16)与釜盖(24)之间还设置进液管密封法兰(17)和螺栓(18)。
7.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的排气管(22)上设置有放气阀(23)。
8.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的排液管(3)上还经螺栓(2)安装有法兰(4)。
9.根据权利要求1所述的黑液在超临界水氧化下腐蚀的实验装置，其特征在于：所述的安装有试件(7)和陶瓷隔环(8)的挂杆(9)下端经螺母(5)和锁紧螺母(6)固定。
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