一種黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置的製作方法

2023-05-27 19:30:31 2

專利名稱：一種黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於實驗設備，具體涉及一種黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置。
背景技術：
超臨界水氧化(Super-critical Water Oxidation)技術，簡稱SCW0，是處理造紙黑液的一種可行工藝。SCffO技術利用處於超臨界狀態下的水與溶解其中的A同有機廢物發生強氧化和水解作用，能將製漿廢水中的二噁英、呋喃及氯仿等有毒物質氧化成二氧化碳、氮氣、純淨的水以及少量無機鹽等。在超臨界條件下，只要存有足夠量的氧化劑( 或空氣)時，都可使TOC去除率達到 90% 99%。SCWO作為一種綠色環保技術具有高效、低成本、不產生任何附加汙染且適用範圍廣的優點，是一種極具發展前景的理想環保新技術在廢水處理領域已經逐漸得到了研究應用。但是在超臨界條件下，處理造紙黑液時，材料的腐蝕非常嚴重，他成為制約該技術發展的關鍵，在某種程度阻礙了其工業應用。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種能在超臨界水氧化條件下，間歇的對試件進行材料腐蝕的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置。為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是包括反應釜體和釜蓋，其特徵在於進液管、排氣管、氧氣進氣管、加熱器、熱電偶通過釜蓋進入反應釜體內，所述的加熱器和熱電偶還與溫控儀相連，在反應釜體底面設置了排液管，在釜蓋上設置有懸掛框，置於反應釜體內安裝有多個試件的掛杆通過銷釘懸掛在懸掛框上，相鄰試件間用陶瓷隔環絕緣隔開。本實用新型的反應釜體和釜蓋採用高鉻鎳不鏽鋼製造，反應釜體和釜蓋通過螺栓連接。氧氣進氣管上還安裝有進氣閥和壓力表。 反應釜體外還設置有帶有出水口的夾套，在夾套上設置有兩個進水管嘴。反應釜體和釜蓋之間設置有合金密封圈。進液管與釜蓋之間還設置進液管密封法蘭和螺栓。排氣管上設置有放氣閥。排液管上還經螺栓安裝有法蘭。安裝有試件和陶瓷隔環的掛杆下端經螺母和鎖緊螺母固定。本實用新型在反應釜體內完全能模擬條件苛刻的超臨界水氧化條件，即工作壓力可達到30Mpa，溫度可達到550°C，且有溫控儀12和排氣管22，確保裝置安全可靠；本實用新型通過內部加熱器直接加熱，速度快、效率高；本實用新型設置了夾套，當反應釜體內反應結束，通過夾套中冷卻水循環，提高冷卻速度，降低間歇式超臨界反應的間隔時間。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。圖2是本實用新型的試件懸掛安裝結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。參見圖1、圖2，本實用新型包括有用螺栓25聯接的採用高鉻鎳不鏽鋼製造的反應釜體1和釜蓋對，反應釜體1和釜蓋M之間用合金密封圈10密封，進液管16、排氣管22、 氧氣進氣管20、加熱器14、熱電偶13通過釜蓋M進入反應釜體1內，所述的加熱器14和熱電偶13還與溫控儀12相連，在氧氣進氣管20上還安裝有進氣閥21和壓力表19，以便在供給氧氣時反映氧氣供氣壓力，在超臨界反應時顯示反應釜體1內壓力；在反應釜體1底面設置了排液管3，以排除殘液，在反應釜體1外還設置了夾套 27，在夾套27上設置了兩個進水管嘴沈和出水口 28，當反應釜體1內超臨界反應結束，通過設置在夾套27上的兩個進水管嘴沈對反應釜體1外側噴水，提高冷卻速度，降低間歇式超臨界反應的間隔時間。在釜蓋上設置了懸掛框11，放置多個試件7的掛杆9通過銷釘15懸掛在懸掛框 11上，試件7之間用陶瓷隔環8絕緣隔開，把試件7、陶瓷隔環8安裝在懸掛框11上後，再用螺母5和鎖緊螺母6固定。工作時，根據使用的黑液水質，反應釜體1的容積，計算每次反應裝入反應釜體1 的黑液量和供氧量，並通過先期實驗修正和確認後，再進行實驗。實驗時，先把試件7安裝在掛杆9上，試件7之間用陶瓷隔環8絕緣隔開，再用螺母5和鎖緊螺母6固定組合，然後通過銷釘15懸掛在懸掛框11上。接下來用螺栓25把反應釜體1和釜蓋M聯接，反應釜體1和釜蓋M之間用合金密封圈10密封，再通過進液管16把黑液裝入反應釜體1，然後把進液管16進液口用法蘭17和螺栓18封住，再打開氧氣供應閥22使氧氣進入反應釜體1，然後關閉氧氣供應閥22 ；用加熱器14加熱反應釜體1內的介質，熱電偶13檢測其加熱溫度，用溫控儀12 控制和調節，壓力表19顯示反應釜體1內的壓力。反應釜體1內反映結束，立即通過設置在夾套27上的兩個進水管嘴沈對反應釜體1外側噴水，提高冷卻速度，降低間歇式超臨界反應的間隔時間，冷卻用水由出水口觀排
出ο待反應釜體1內介質溫度降至小於100°C，逐步打開放氣閥23放出反應釜體1內的氣體，待反應釜體1內壓力與當地大氣壓相同時，擰開螺栓2，移去法蘭3，通過排液管3 排除反應釜體1內殘液。[0033] 反應釜體1內殘液排除完畢，用螺栓2把法蘭3安裝在排液管3上。以上是間歇式超臨界反應的一次反應操作過程，緊接著再從復操作，直到腐蝕時間達到要求，再取出試件，進行觀察、分析。
權利要求1.一種黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，包括反應釜體(1)和釜蓋(M)，其特徵在於進液管(16)、排氣管(22)、氧氣進氣管(20)、加熱器(14)、熱電偶(1 通過釜蓋(24)進入反應釜體⑴內，所述的加熱器(14)和熱電偶(13)還與溫控儀(12)相連，在反應釜體⑴底面設置了排液管(3)，在釜蓋04)上設置有懸掛框(11)，置於反應釜體⑴ 內安裝有多個試件⑵的掛杆(9)通過銷釘(1 懸掛在懸掛框(11)上，相鄰試件(7)間用陶瓷隔環(8)絕緣隔開。
2.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的反應釜體(1)和釜蓋04)採用高鉻鎳不鏽鋼製造，反應釜體(1)和釜蓋04)通過螺栓(25)連接。
3.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的氧氣進氣管OO)上還安裝有進氣閥和壓力表(19)。
4.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的反應釜體(1)外還設置有帶有出水口 08)的夾套(27)，在夾套(XT)上設置有兩個進水管嘴(26)。
5.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的反應釜體(1)和釜蓋04)之間設置有合金密封圈(10)。
6.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的進液管(16)與釜蓋04)之間還設置進液管密封法蘭(17)和螺栓(18)。
7.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的排氣管02)上設置有放氣閥03)。
8.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的排液管( 上還經螺栓( 安裝有法蘭(4)。
9.根據權利要求1所述的黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，其特徵在於所述的安裝有試件(7)和陶瓷隔環(8)的掛杆(9)下端經螺母( 和鎖緊螺母(6)固定。
專利摘要一種黑液在超臨界水氧化下腐蝕的實驗裝置，包括反應釜體和釜蓋，進液管、排氣管、氧氣進氣管、加熱器、熱電偶通過釜蓋進入反應釜體內，所述的加熱器和熱電偶還與溫控儀相連，在反應釜體底面設置了排液管，在釜蓋上設置有懸掛框，置於反應釜體內安裝有多個試件的掛杆通過銷釘懸掛在懸掛框上，相鄰試件間用陶瓷隔環絕緣隔開。本實用新型在反應釜體內完全能模擬條件苛刻的超臨界水氧化條件，即工作壓力可達到30Mpa，溫度可達到550℃，且有溫控儀12和排氣管22，確保裝置安全可靠。
文檔編號G01N17/00GK202075203SQ20112008919
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者喬麗潔, 李瑞虎, 胡鵬睿, 陳繼生 申請人:陝西科技大學