一种超临界水氧化供氧系统的制作方法

本实用新型涉及超临界水氧化技术领域，尤其涉及一种超临界水氧化供氧系统。

背景技术：

超临界水氧化技术是一种新型的处理有机废物的技术。该技术是在超过水的临界点的高温高压条件下，以液氧或富氧空气为氧化剂，将有机物进行“燃烧”氧化的方法。

在超临界水氧化反应过程中氧化剂供应系统的稳定性，将直接影响到反应系统的稳定性。例如，对于液氧的供应，在液氧泵进行输送过程中，由于压力损失会出现部分液氧汽化形成氧气，从而出现液氧泵气蚀现象，影响液氧供应系统的稳定性，现有技术一般采用液氧泵回气管线将液氧泵泵腔内汽化的氧气导回到液氧罐顶部，从而在一定程度上提高供氧系统的稳定性。参考图1所示，现有技术中液氧泵01的回气口一般低于液氧罐02的回气口，连接液氧泵01的回气口和液氧罐02的回气口的回气管线03通常设置成具有90°弯折的弯折管，这样容易造成回气不畅，使得液氧泵泵腔内的氧气很难完全排出泵腔，进而使得供氧系统的稳定性较差。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种超临界水氧化供氧系统，能够避免液氧泵回气不畅，提高供氧系统的稳定性。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种超临界水氧化供氧系统，用于向超临界反应器提供氧气；所述供氧系统包括液氧罐和液氧泵，所述液氧罐包括内胆和包裹所述内胆的外壳，所述内胆和所述外壳之间存在间隙；所述内胆和所述外壳上均设置有回气口，所述外壳上的回气口位于所述外壳的底部，所述外壳上的回气口与所述液氧泵的回气口通过第一回气管线连通；

所述液氧泵的回气口低于所述外壳上的回气口；所述第一回气管 线为直管。

可选的，所述内胆和所述外壳上均设置有出液口，所述外壳上的出液口与所述液氧泵的进液口通过第一进液管线连通，所述液氧泵的进液口低于所述外壳上的出液口；所述第一进液管线为直管。

可选的，所述内胆上的回气口位于所述内胆的底部，所述外壳上的回气口与所述内胆上的回气口通过第二回气管线连通；

所述第二回气管线为直管；所述第二回气管线穿过所述内胆上的回气口并延伸至所述内胆的顶部。

可选的，所述第一回气管线的管壁上设置有放气孔；所述放气孔上设置有开关阀门，所述开关阀门可封闭或打开所述放气孔。

可选的，所述第一回气管线上还设置有温度检测器，所述温度检测器的检测端位于所述第一回气管线内，且沿竖直向下的方向，所述温度检测器的检测端的设置深度为所述第一回气管线管径的1/3～1/2；

所述供氧系统还包括控制器，所述控制器用于当所述温度检测器检测到的温度值大于或等于预设温度时，控制所述开关阀门打开；当所述温度检测器检测到的温度值小于所述预设温度时，控制所述开关阀门关闭。

可选的，所述放气孔靠近所述液氧罐设置。

可选的，所述预设温度为-175℃。

可选的，包括两个所述液氧泵，所述外壳上设置有两个出液口和两个回气口；

两个所述液氧泵的进液口分别与所述外壳上的两个出液口通过所述第一进液管线连通，两个所述液氧泵的回气口分别与所述外壳上的两个回气口通过所述第一回气管线连通。

可选的，所述液氧罐上设置有自增压装置，所述自增压装置用于对所述液氧罐内的液氧进行加压。

可选的，所述自增压装置的进液口和出液口均低于所述外壳上的出液口。

可选的，还包括汽化器，所述汽化器与所述液氧泵的出液口连通，所述汽化器用于将流入其中的液氧汽化；

所述汽化器为水浴汽化器或空浴汽化器。

本实用新型实施例提供的超临界水氧化供氧系统，用于向超临界反应器提供氧气；供氧系统包括液氧罐和液氧泵，所述液氧罐包括内胆和包裹所述内胆的外壳，所述内胆和所述外壳之间存在间隙；所述内胆和所述外壳上均设置有回气口，所述外壳上的回气口位于所述外壳的底部，外壳上的回气口与液氧泵的回气口通过第一回气管线连通；液氧泵的回气口低于外壳上的回气口；第一回气管线为直管。相较于现有技术，本实用新型实施例提供的超临界水氧化供氧系统中，由于用于连接液氧泵的回气口和液氧罐的外壳上的回气口的第一回气管线为倾斜的直管，因而避免了第一回气管线回气不畅，使得液氧泵泵腔内汽化的氧气较易排出泵腔，这样提高了供氧系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为现有技术提供的液氧泵和液氧罐的连接结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的液氧泵和液氧罐的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的液氧泵和液氧罐的连接结构俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的超临界水氧化供氧系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种超临界水氧化供氧系统，用于向超临界反应器提供氧气；如图2和图3所示，所述供氧系统包括液氧罐11和液氧泵12，液氧罐11包括内胆111和包裹内胆111的外壳112，内胆111和外壳112之间存在间隙；内胆111和外壳112上均设置有回气口，外壳112上的回气口位于外壳112的底部，外壳112上的回气口与液氧泵12的回气口通过第一回气管线13连通；液氧泵12的回气口低于外壳112上的回气口；第一回气管线13为直管。

本实用新型实施例对于第一回气管线13的截面形状、管径大小等均不作限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设定。

参考图2所示，由于液氧泵12的回气口低于外壳112上的回气口，并且连接液氧泵12的回气口与外壳112上的回气口的第一回气管线13为直管，因而避免了现有技术中第一回气管线13为弯管而造成的虹吸现象；同时，第一回气管线13为连续的向上倾斜的直管，这样保证了最短距离，且有利于气体产生最大爬升动能，保证了回气顺畅。

这样一来，相较于现有技术，本实用新型实施例提供的超临界水氧化供氧系统中，由于用于连接液氧泵的回气口和液氧罐的外壳上的回气口的第一回气管线为倾斜的直管，因而避免了第一回气管线回气不畅，使得液氧泵泵腔内的汽化的氧气较易排出泵腔，这样提高了供氧系统的稳定性。

进一步的，参考图2所示，内胆111和外壳112上均设置有出液口，外壳112上的出液口与液氧泵12的进液口通过第一进液管线14连通，液氧泵12的进液口低于外壳112上的出液口；第一进液管线14为直管。内胆111上的出液口与外壳112上的出液口通过第二进液管线32连通，参考图2所示，第二进液管线32一般也为直管。

由于外壳112上的出液口与液氧泵12的进液口通过高点与低点斜管直连的方式连接，因而第一进液管线14有沿液氧罐11向液氧泵12下斜的斜度，这样使得第一进液管线14中形成的气体可以返回到液氧罐11中，从而保证了回气顺畅。

进一步的，参考图2所示，内胆111上的回气口位于内胆111的底部，外壳112上的回气口与内胆111上的回气口通过第二回气管线31连通；第二回气管线31为直管；第二回气管线31穿过内胆111上的回气口并延伸至内胆111的顶部。

图1为现有技术中连接液氧罐的内胆的回气口与外壳的回气口的回气管线04的结构示意图。参考图1所示，内胆的回气口位于内胆的顶部，回气管线04设置在内胆与外壳的间隙内，由于回气管线04为具有90°弯折的弯折管，回气管线04上弯头较多，且管线较长，这样容易导致回气管线04回气不畅。然而参考图2所示，本实用新型实施例中通过将连接液氧罐11的内胆111的回气口与外壳112的回气口的第二回气管线31设置成穿过内胆111的回气口并延伸至内胆111的顶部的直管，这样较少了第二回气管线31上的弯头，缩短了管线长度，保证了第二回气管线31的回气顺畅。

较佳的，参考图4所示，第一回气管线13的管壁上设置有放气孔，所述放气孔上设置有开关阀门15，开关阀门15可封闭或打开所述放气孔。所述放气孔可以放掉第一回气管线13内的气体。

其中，对开关阀门15的控制方式有多种，示例的，可以根据第一回气管线13内的温度大小控制开关阀门15的打开或关闭，也可以间隔预设时长打开一次开关阀门15，本实用新型实施例对此不做限定。由于第一回气管线13内气体的多少直接影响第一回气管线13内的温度，因而较佳的，根据第一回气管线13内的温度大小控制开关阀门15的打开或关闭，这样可以较为准确的控制第一回气管线13内气体的排放。具体的，参考图3所示，第一回气管线13上还设置有温度检测器16，温度检测器16的检测端位于第一回气管线13内，且沿竖直向下的方向，温度检测器16的检测端的设置深度为第一回气管线13管径的1/3～1/2；所述供氧系统还包括控制器，所述控制器用于当温度检测器16检测到的温度值大于或等于预设温度时，控制开关阀门15打开；当温度检测器16检测到的温度值小于所述预设温度时，控制开关阀门15关闭。其中，所述预设温度一般为-175℃。

在实际应用中，当控制器接收到温度检测器16检测的温度值大于或等于-175℃时，可以认为第一回气管线13内的气体量较多，此时控制开关阀门15打开，从而使得第一回气管线13内的气体可以通 过所述放气孔流出第一回气管线13，避免气体积聚在液氧泵12中，对其造成气蚀现象；当控制器接收到温度检测器16检测的温度值小于-175℃时，可以认为第一回气管线13内的气体量较少，不需要通过所述放气孔将气体放出，因而控制开关阀门15关闭。需要说明的是，由于液氧泵12正常工作状态下，第一回气管线13内的液氧液位一般大于或等于管径的2/3，因而温度检测器16的检测端插入深度过深会引起开关阀门15不起跳，插入深度太浅会引起开关阀门15频繁起跳，因而，较佳的，温度检测器16的检测端的设置深度为第一回气管线13管径的1/3～1/2处，优选插入深度为第一回气管线13管径的1/3处。

由于气体相对于液体的密度较小，因而气体会向高处运动，将所述放气孔设置在靠近相对位置较高的液氧罐11的一端，这样以保证第一回气管线13内的气体可以正常放空。

进一步的，所述供氧系统包括两个液氧泵12，外壳112上设置有两个出液口和两个回气口；两个液氧泵12的进液口分别与外壳112上的两个出液口通过第一进液管线14连通，两个液氧泵12的回气口分别与外壳112上的两个回气口通过第一回气管线13连通。

为了保证供氧系统的连续稳定运行，设有两台液氧泵12，一开一备，液氧罐11的外壳112上设有两个出液口和两个回气口，分别对应两台液氧泵12的进液口和回气口，这样可以避免两台液氧泵12共用一根第一进液管线14和一根第一回气管线13时，增加第一进液管线14和第一回气管线13的长度以及增加管线上的弯头数量，进而增加第一进液管线14的压力损失和冷量损失，不利于液氧泵12的稳定运行。

可选的，参考图4所示，液氧罐11上设置有自增压装置17，自增压装置17用于对液氧罐11内的液氧进行加压。

为了进一步提高供氧系统的稳定性，在液氧罐11上增设自增压装置17，这样可以减少或避免由于压力损失而出现部分液氧汽化形成氧气所引起的液氧泵12的气蚀现象。进一步的，为了提高自增压装置17的增压效果，自增压装置17的进液口和出液口均低于外壳112上的出液口。

可选的，参考图4所示，所述供氧系统还包括汽化器，所述汽化器与液氧泵12的出液口连通，所述汽化器用于将流入其中的液氧汽化；所述汽化器为水浴汽化器18或空浴汽化器19。

在实际应用中，根据不同的工况，可以在供氧系统中同时设置水浴汽化器18和空浴汽化器19，两者相互备用。正常生产工况下，氧气由水浴汽化器18汽化产生，水浴汽化器18用水来源于系统产生的热水。在开车工况时，由于系统还没有热水产生，开车用氧气由空浴汽化器19汽化产生。当系统产生的热水不足以维持水浴汽化器18工作时，将水浴汽化器18切换成空浴汽化器19。

参考图4所示，下面简述超临界水氧化供氧系统的工艺操作流程：液氧罐11中的液氧经第二进液管线32和第一进液管线14流进液氧泵12，经液氧泵12加压到20～30MPa后进入水浴汽化器18和空浴汽化器19中进行汽化，汽化后的氧气进入氧气缓冲罐20中进行缓冲，最后进入超临界反应器中反应。

本实用新型实施例提供的超临界水氧化供氧系统，用于向超临界反应器提供氧气；供氧系统包括液氧罐和液氧泵，所述液氧罐包括内胆和包裹所述内胆的外壳，所述内胆和所述外壳之间存在间隙；所述内胆和所述外壳上均设置有回气口，所述外壳上的回气口位于所述外壳的底部，外壳上的回气口与液氧泵的回气口通过第一回气管线连通；液氧泵的回气口低于外壳上的回气口；第一回气管线为直管。相较于现有技术，本实用新型实施例提供的超临界水氧化供氧系统中，由于用于连接液氧泵的回气口和液氧罐的外壳上的回气口的第一回气管线为倾斜的直管，因而避免了第一回气管线回气不畅，使得液氧泵泵腔内的汽化的氧气较易排出泵腔，这样提高了供氧系统的稳定性。