在化工、煤炭、机械等各种工业中使用的压力容器,其操作环境随工艺过程而异,情况越复杂,其操作条件越苛刻,在一些较特殊的工艺中,如超临界工艺,它不仅承受高压,还需承受高温和介质的强腐蚀作用。随着近代核电、石油化工等工业生产的迅速发展及生物、制药、食品等行业先进技术的提高,对高温高压耐腐蚀性容器在结构、选材、制造及成本等方面提出了更高的要求。本论文针对现有高温高压耐腐蚀性容器的结构及特点提出一种具有耐腐蚀耐温金属内胆和内隔热层及能实现快开密封的新型耐温高压容器结构设计并进行了理论研究、仿真分析和针对超临界水氧化工艺的应用开发,具体研究内容如下:首先,对比分析了国内外现有高温高压耐腐蚀性容器(如超临界锅炉、超临界萃取装置及超临界水氧化反应器等)的结构特点,针对其结构复杂、价格昂贵、拆装维修困难等问题,提出了一种新型金属薄内胆内隔热层式耐温高压容器及其快开密封设计,具有内隔热效果好,且结构简单、密封可靠、操作方便、制造成本低等优点。论文完成了新型耐腐蚀耐温高压容器及其快开密封的结构设计,其中容器主体部分主要由金属内胆、隔热涂层及承压外壳三部分组成,筒体法兰与顶盖采用剖分环锁承力连接,密封环采用金属O形或C形环,密封接触面处带柔性密封盘,及设计了能实现快开的分离式转盘启闭装置,该结构设计已申请多项发明专利。其次,论文参照GB/T150-2011《压力容器》中卡扎里和伍德密封结构的强度计算及校核方法完成了容器中主要承力部件门盖、锁环、端部法兰的强度设计理论,同时完成了门盖及筒体的传热计算。另外,利用有限元软件ABAQUS对容器密封元件(C形环和O形环)进行模拟仿真分析,研究其各种工况下的密封性能;针对C形环分析了不同操作参数、结构参数对其密封性能的影响,为结构进一步优化提供一定参考。同时,论文完成了应用于超临界水氧化技术的设计参数为内径180mm,设计温度650℃C,设计压力35MPa的新型金属薄内胆内隔热层式耐温高压容器的结构设计、强度计算及校核。并利用有限元软件ABAQUS对其进行模拟分析,按分析设计标准JB/T4732-1995的规定,对各部件的应力强度进行分析校核和疲劳评定。最后,完成了新型金属薄内胆内隔热层式耐温高压容器的密封泄露试验和快开操作机构可行性试验,试验验证了该结构的受力合理、密封可靠以及快开结构操作方便。为耐腐蚀性高温高压容器提供了一种新的结构设计途径,具有很大的工业应用前景和社会效益。