一种含盐废水加氢超临界处理工艺方法

技术领域

本发明涉及一种含盐废水加氢超临界处理工艺方法，属于化工工程技术领域，可用于以芳环、杂环及其它具不饱和键分子为特征、并含高浓度无机盐的工业有机废水处理过程中的一个工艺环节，对煤化、石化、精细、制药、印染等行业的废水处理有着较高的适用性。

背景技术

超临界废水处理是近年来兴起的新技术，迄今研究最多的是废水加氧超临界状态下的氧化处理过程，绝大多数种类的废水都可以在超临界氧化状态下得到近乎理想化的处理。但是，由于装置设备高温高压的工作条件较为苛刻，而超临界状态下氧对材料的腐蚀作用加剧，使装置设备的材料选择受到很大限制，因此超临界废水氧化处理技术在工程应用上还处于探索阶段。

水的临界温度与临界压力对应的是374.15C和22.13MPa，当水处于临界状态时，水的密度就与它的饱和蒸汽相同，继续升高压力与温度，水就达到了超临界状态。超临界状态下水的汽液界面消失，扩散系数增大，传质作用提高，可与非极性物质互溶，给化学反应提供了很好的活性条件，使得很多反应能在很短的时间里完成。同时，超临界水对盐的溶解度大大降低，当水从亚临界过渡到超临界状态后，原来溶解在水中的盐分就会分离析出，因此可用超临界方法对废水进行除盐。

发明内容

本发明所涉及的一种含盐废水加氢超临界处理工艺方法是与废水超临界氧化不同的又一种废水超临界处理技术，所针对的废水种类主要是含芳环、杂环及其它具不饱和键分子的有机废水和含盐废水。这类废水在超临界以及适当的催化条件下，通过加氢发生氢化反应，不饱和键加氢饱和，使废水中难处理的成分转化得易于处理。

加氢超临界废水处理方法，在广度深度上虽然不及加氧的氧化处理方法，但也基本涵盖了煤化、石化、精细、制药、印染等行业中大部分常规方法所难以处理的废水种类，重要的是装置设备规避了超临界氧化方法中氧对设备的强烈腐蚀问题，使得废水超临界加氢处理工艺比超临界氧化工艺较为容易实现工程化应用。

本发明解决问题所采用的技术方案是：以超临界反应分离器为核心装置。反应分离器兼具废水氢化反应和盐分分离的功用，上部是超临界区，下部是亚临界区。运行中，经过除浮油及固形物预处理的含盐废水，经高压泵升压至水的临界压力之上，即超临界压力状态，再与一定量的氢气混合，形成混氢废水进料。混氢废水经外热源或分离水汽换热预热，达到接近水的临界温度的亚临界状态，然后进入反应分离器。反应分离器附带有加热装置，经其加热，进入反应分离器的亚临界温度的进料达到超临界温度，其中所溶解的盐析出，落入下部的亚临界区，被洁净水冲洗带出；除盐后的超临界态废水在多相催化条件下发生氢化反应。完成反应后的产物与混氢进料换热，降温后进入下一步的常规流程做进一步的处理。

本发明的有益效果是：

(1)提供了一种应用超临界技术原理处理废水以及对废水进行除盐的新方法；

(2)在水的超临界状态下加入氢气，可使反应器处在还原气氛下运行，规避了超临界氧化方法中氧对设备的强烈腐蚀问题，从而降低了设备制作材料选取的难度，使得废水超临界加氢处理工艺比超临界氧化工艺较为容易实现工程化应用；

(3)用洁净水冲洗溶解反应器分离器内析出的盐分，解决了盐对设备管路的堵塞问题，同时也使盐的提纯变得容易。

具体实施方式

本发明的工艺方法流程，符合化工工程所涉及的基础理论和基本原理，其实现过程依托相应的装备实物来完成。应用化工装备制造技术当中的压力容器设计规范，并结合与废水性质相适应的已有材料选择即能完成装备的设计与制作。在此物质基础上，制定相应的生产操作规程，在符合安全、环保、职业卫生等相关法规的要求下组织运作。系统的整个操作过程可以借助于自控仪表及工控计算机，实现自动化操作运行。