超临界水氧化反应器冷却装置及相应的反应器与系统的制作方法

文档序号:15483606发布日期:2018-09-18 23:19阅读:473来源:国知局

本实用新型属于超临界水氧化技术领域,更具体地说,是涉及一种超临界水氧化反应器冷却装置,具有该冷却装置的超临界水氧化反应器,以及具有该超临界水氧化反应器的超临界水氧化系统。



背景技术:

近年来,超临界水氧化是一项备受关注的技术,水在超临界状态下,即超过水的临界点(374℃,22.1MPa)以上,水的物理性质相对于常温下的水发生显著的变化,超临界水的极性显著降低,成为非极性有机溶剂和一些气体的良好溶剂,可以促进超临界水氧化在均相体系中进行,克服相间的传质阻力,提高水氧化效率,缩短反应时间。而大量的实验和实践证明,虽然超临界水氧化具有如此好的效果,但仍有不可避免的技术难题,超临界水氧化反应器的材质要求能耐高温高压以及耐腐蚀等,如果在超临界水氧化的过程中产生盐,盐会在体系中析出或沉淀,从而导致相应的容器和管道发生堵塞,因为盐在超临界水状态下溶解度极低。

目前的一种改进方式是加冷却水至超临界水氧化反应器的内筒上,主要是冷却外筒内壁和内筒外壁,冷却装置如图1所示,包括外筒20、内筒10,以及贯穿外筒20筒壁的进水管30,冷却水通过进水管30对内筒10进行冷却。但是,由于反应器系统内压力平衡,无明显压差,进入反内筒10外壁和外筒20内壁之间的冷却水大部分沿外筒20内壁流下,无法有效输送到内筒10外壁上,无法有效冷却,冷却效果差。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种超临界水氧化反应器冷却装置,旨在解决现有技术中冷却水无法有效地输送到内筒外壁上,冷却效果差的问题,冷却水能够喷射到内筒外壁上,实现对内筒的冷却。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种超临界水氧化反应器冷却装置,包括反应器外筒、设置于所述外筒内部的内筒,以及与所述外筒连接且贯穿所述外筒筒壁的进水管,其特征在于:所述进水管内连接有与其连通且可向所述内筒移动的喷水管;所述喷水管的前部伸出所述进水管;所述喷水管的后部经推动机构与所述进水管相连。

进一步地,所述推动机构包括间隔分布的第一挡板、第二挡板,以及设置于所述第一挡板与所述第二挡板之间且套装在所述喷水管上的弹簧;所述第一挡板固定在所述进水管的前端;所述第一挡板上设有第一通孔,所述喷水管穿过所述第一通孔;所述第二挡板位于所述进水管内;所述喷水管的后端固定在所述第二挡板上。

进一步地,所述第一通孔的内径与所述喷水管的外径相同。

进一步地,所述第一挡板的外径、所述第二挡板的外径分别与所述进水管内径相等。

进一步地,所述第二挡板上设有内径与所述喷水管外径相等的第二通孔,所述喷水管的后端固定在所述第二通孔内。

进一步地,所述喷水管的前端连接有孔板。

进一步地,所述喷水管前部的管壁上设有多个出水孔。

进一步地,所述内筒上连接有位于所述喷水管前方的导向管。

本实用新型提供的超临界水氧化反应器冷却装置的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型的超临界水氧化反应器冷却装置,进水管用于通入冷却水,喷水管用于向内筒外壁喷射冷却水,推动机构用于推动喷水管向内筒移动,推动机构在进水管内的冷却水水压作用下,会推动喷水管向内筒移动,到达内筒上方,以使冷却水喷射到内筒上,实现对内筒的冷却,冷却效果好。

本实用新型的另一个目的,是提供一种超临界水氧化反应器,旨在解决现有技术中的反应器内筒冷却效果差的问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种超临界水氧化反应器,包括上述方案的超临界水氧化反应器冷却装置。

本实用新型还有一个目的,是提供一种超临界水氧化系统。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种超临界水氧化系统,包括上述方案的超临界水氧化反应器。

本实用新型提供的超临界水氧化反应器、超临界水氧化系统,与本实用新型所述的超临界水氧化反应器冷却装置相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中的超临界水氧化反应器冷却装置的结构示意图(图中的箭头表示水流方向);

图2为本实用新型实施例一提供的超临界水氧化反应器冷却装置的结构示意图;

图3为图2中的喷水管前端面的结构示意图。

图中:10、内筒;20、外筒;30、进水管;40、喷水管;41、孔板;50、推动机构;51、第一挡板;52、第二挡板;53、弹簧;60、导向管。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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,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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

实施例一超临界水氧化反应器冷却装置

请参阅图2,现对本实施例提供的超临界水氧化反应器冷却装置进行说明。所述超临界水氧化反应器冷却装置,包括反应器外筒20、设置于外筒20内部的内筒10,以及与外筒20连接且贯穿外筒20筒壁的进水管30,进水管30内连接有与其连通且可向内筒10移动的喷水管40;喷水管40的前部伸出进水管30;喷水管40的后部经推动机构50与进水管30相连。

本实施例的使用过程如下:

进水管30用于通入冷却水,喷水管40用于向内筒10外壁喷射冷却水,推动机构50用于推动喷水管40向内筒10移动,推动机构50在进水管30内的冷却水水压作用下,会推动喷水管40向内筒10移动,到达内筒10上方,以使冷却水喷射到内筒10外壁上,实现对内筒10的冷却。

本实施例提供的超临界水氧化反应器冷却装置,与现有技术相比,冷却水喷射到内筒10的外壁上,冷却效果好。

具体地,请参阅图2,推动机构50包括沿进水管30的轴向间隔分布的第一挡板51、第二挡板52,以及设置于第一挡板51与第二挡板52之间且套装在喷水管40上的弹簧53。具体地,第一挡板51固定在进水管30的前端,第一挡板51上设有第一通孔,喷水管40穿过第一通孔。第二挡板52位于进水管30内,喷水管40的后端固定在第二挡板52上。

第二挡板52在冷却水水压作用下能够推动喷水管40向内筒10移动,到达内筒10上方,从而使冷却水喷射到内筒10外壁上。而当无需冷却或水压小时,第二挡板52不受力,弹簧53回弹,从而带动第二挡板52及喷水管40回位。推动机构50的结构简单,便于制造装配。

具体地,第一挡板51、第二挡板52均为圆板,第一挡板51的外径、第二挡板52的外径分别与进水管30的内径相等,第一挡板51及第二挡板52卡接于进水管30内,第二挡板52能够封堵冷却水进入进水管30的位于第一挡板51与第二挡板52之间的部位。

具体地,第二挡板52上设有第二通孔,第二通孔的内径及第一通孔的内径分别与喷水管40的外径相同。喷水管40的前端穿过第一通孔,喷水管40的后端固定在第二通孔内。采用上述的连接方式,能够保证喷水管40只沿轴向移动,不会发生径向偏移。

进一步地,请参阅图3,喷水管40的前端连接有孔板41。喷水管40内的冷却水通过孔板41时会形成压差,冷却水会喷射得更远。

进一步地,喷水管40前部的管壁上设有多个出水孔,部分冷却水能够从出水孔流出,流入内筒10侧壁与外筒20侧壁之间,进而保证内筒10各处部位均能被冷却。

进一步地,请参阅图2,内筒10上连接有位于喷水管40前方的导向管60,用于避免喷水管40向前移动时碰到内筒10上卡顿,防止喷水管40移动失效。

实施例二超临界水氧化反应器

本实施例提供的超临界水氧化反应器,包括冷却装置,该冷却装置为实施例一所提供的超临界水氧化反应器冷却装置。

本实施例其他部分的结构,与现有技术相同。

实施例三超临界水氧化系统

本实施例提供的超临界水氧化系统,包括反应器,该反应器为实施例二所提供的超临界水氧化反应器。

本实施例其他部分的结构,与现有技术相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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