超臨界水氧化技術(shù)

超臨界水氧化技術(shù)第一頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日超臨界水氧化技術(shù)概述

超臨界水氧化技術(shù)(SupercriticalwateroxidationSCWO)是80年代中期內(nèi)美國(guó)學(xué)者M(jìn)odeH提出的一種能夠徹底破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)的新型氧化技術(shù)。其原理是在超臨界水的狀態(tài)下將廢水中的有機(jī)物用氧氣分解成水、二氧化碳等簡(jiǎn)單無(wú)害的小分子化合物。第二頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日研究意義超臨界水氧化處理技術(shù)（SupercriticalWaterOxidationorSCWO）是利用水在溫度374℃，壓力22MPa的超臨界狀態(tài)下，兼具氣體與液體高擴(kuò)散性、高溶解力及低表面張力的特性，對(duì)有機(jī)廢棄物進(jìn)行氧化分解，將其轉(zhuǎn)化成H2O及CO2，達(dá)到去毒無(wú)害的目的。由于在超臨界狀態(tài)下（一般系統(tǒng)條件約在24~35MPa及400~650℃

），水與有機(jī)物質(zhì)以及氧氣可完全互溶，故可形成單相反應(yīng)。通常在幾秒的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，即可達(dá)99.9%以上的破壞率，無(wú)機(jī)鹽類幾乎可不溶而分離，可應(yīng)用于處理難分解的有機(jī)氯化物、污泥、飛灰中的Dioxin及其它危險(xiǎn)性有機(jī)物質(zhì)等。因恢復(fù)常溫常壓后，水與一般流體無(wú)異，故完全無(wú)二次污染之慮。超臨界水處理技術(shù)是一極具清潔處理效益的技術(shù)，不需后處理設(shè)備。第三頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日當(dāng)前SCWO的技術(shù)應(yīng)用

應(yīng)用于食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、半導(dǎo)體清洗及環(huán)境工程等。在環(huán)保方面的應(yīng)用主要為降解有害廢棄物。塑膠及其衍生物：含鹵素塑膠、火焰抑制劑、塑化劑等；有機(jī)物質(zhì)：殺蟲劑、醫(yī)藥、容積、染料；高能量物質(zhì)：炸藥、煙霧彈藥、氣體推進(jìn)劑；廢水：紡織或紙漿工廠廢水、漂白廢水、切削廢液、皮革廢液；下水道污泥：城市污泥、工業(yè)污泥；受污染土壤：礦油、含鹵素有機(jī)物。第四頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日SCWO、WAO濕式空氣氧化法與傳統(tǒng)焚燒法的對(duì)比過(guò)程SCWOWAO焚燒溫度℃400~600150~3502000~3000壓力105pa300~40020~200常壓催化劑不需需不需停留時(shí)間≤1min15~120min長(zhǎng)（＞10min）去除率＞99.99%75%~90%99.99%自熱是是否適用性普適受限制普適排出物無(wú)毒、無(wú)色有毒、有色含NOX等后續(xù)處理不需需需第五頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日SCWO法對(duì)某些有機(jī)物的分解率第六頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日運(yùn)用超臨界水氧化技術(shù)處理城市污泥

第七頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日超臨界水氧化系統(tǒng)處理有害廢液對(duì)照?qǐng)D

(左：反應(yīng)前廢液；右：反應(yīng)后COD＜30ppm)

第八頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)連續(xù)式超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)，主要單元包括︰廢液進(jìn)料高壓泵、空氣壓縮機(jī)、預(yù)熱器、反應(yīng)器、冷卻器、壓力控制閥及氣液分離槽等，設(shè)備如圖。第九頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日超臨界水氧化裝置第十頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日新光Pantec的試驗(yàn)工廠第十一頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日目前發(fā)展SCWO技術(shù)的主要國(guó)家及應(yīng)用對(duì)象

德國(guó)：除美國(guó)外最主要的研究國(guó)家，研究方向?yàn)楣I(yè)廢水與廢棄物的處理，如紙漿廠與制藥廠的廢水以及電子工廠的下腳

料等。目前已開發(fā)出多種具抗腐蝕的反應(yīng)器。法國(guó)：主要研究放射性廢水及油墨廢水。瑞典：以工業(yè)應(yīng)用于處理含胺廢水。瑞士：已開發(fā)出抗腐蝕反應(yīng)器。西班牙：已開發(fā)出抗腐蝕反應(yīng)器。英國(guó)：以Nottingham大學(xué)研究為主，仍停留于實(shí)驗(yàn)室階段。日本：主要研究危險(xiǎn)性廢棄物或廢水，以PCBs、Dioxin的去除研

究為主。為目前少數(shù)擁有工業(yè)化技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的國(guó)家之一。中國(guó)：也將SCWO技術(shù)列為國(guó)家科技部重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)。韓恩厚博士在中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家科委的支持下，率先在國(guó)內(nèi)開展超臨界水的研究。正在研制的我國(guó)首套超臨界水氧化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將對(duì)我國(guó)的載人飛船、核潛艇、垃圾處理等方面產(chǎn)生重大影響。第十二頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)論

SCWO法具備的優(yōu)勢(shì)分解效率高：對(duì)某些難分解性有機(jī)物分解率甚至高達(dá)99.9999%以上；無(wú)二次污染：排放氣體是CO2、N2和O2，無(wú)NOx、SOx、Dioxin等，無(wú)機(jī)鹽以固體形式回收；氧化反應(yīng)速度迅速：反應(yīng)一般只需幾秒至幾分鐘；設(shè)備的小型化：可處理的廢水濃度廣：(ppm～%