超臨界水氧化技術(shù)42599

超臨界水氧化技術(shù)(scwo)Supercriticalwateroxidation1、發(fā)展背景

2、基本原理介紹3、工藝流程介紹與應(yīng)用超臨界水氧化技術(shù)(scwo)4、目前存在問(wèn)題1、發(fā)展背景提出80年代中期美國(guó)學(xué)者M(jìn)oddl首次提出應(yīng)用

廢水處理,特別是工業(yè)廢水、城市下水中的難分解有害有機(jī)物

難分解有機(jī)固體廢棄物、

污泥的處理等概念有機(jī)物空、氧氣等氧化劑超臨界水中二氧化碳氮?dú)馑}類等均相快速氧化轉(zhuǎn)換成為1、發(fā)展背景

2、基本原理介紹3、工藝流程介紹與應(yīng)用超臨界水氧化技術(shù)(scwo)4、存在問(wèn)題與發(fā)展2.1超臨界水的特性

2.2超臨界水氧化(SCW0)原理

2、基本原理介紹超臨界水概念2.1超臨界水的特性當(dāng)將水的溫度和壓力升高到臨界(T=374.3℃，P=22.05MPa)以上時(shí)，就會(huì)處于一種既不同于氣態(tài)，也不同于液態(tài)和固態(tài)的新的流體態(tài)——

超臨界態(tài)，該狀態(tài)的水即稱之為超臨界水水的狀態(tài)與壓強(qiáng)、濃度關(guān)系圖超臨界水性質(zhì)2.1超臨界水的特性流體常態(tài)水超臨界水過(guò)熱水蒸氣溫度T25450450壓力MPa0.1281.5介電常數(shù)78.51.81.0氧溶解性（mg/L)8∞∞有機(jī)物溶解性（mg/L)隨化合物不同而變化∞隨化合物不同而變化密度g/cm30.9980.1280.00419擴(kuò)散系數(shù)（m2·s）7.74×10-67.67×10-42.65×10-5黏度[g/（m·s）]0.8900.02982.65×10-5極低的黏度和極大的擴(kuò)散系數(shù)具有良好的傳遞性和快速移動(dòng)能力能快速擴(kuò)散進(jìn)入溶質(zhì)內(nèi)部2.1超臨界水的特性超臨界水特性——良好的溶解性能非極性有機(jī)物質(zhì)良好溶劑密度溶解度超臨界水類似于常溫常壓下極性有機(jī)物的介電常數(shù)，顯示出了非極性物質(zhì)的性質(zhì),成為對(duì)非極性有機(jī)物質(zhì)具有良好溶解能力的溶劑。氣體的溶解度空前提高在超臨界水中,氧氣、氮?dú)獾葰怏w的溶解度空前提高,以致于可以任意比例與超臨界水混合.介電常數(shù)2.1超臨界水的特性超臨界水特性——流體的傳輸性能改善氣液相界面消失有機(jī)物和氧化物在超臨界水中能夠形成均一相，克服了傳質(zhì)阻力，加快了反應(yīng)速率。2.2超臨界水氧化(SCW0)原理反應(yīng)化學(xué)方程有機(jī)化合物十02C02十H20(1)有機(jī)化合物中的雜原子[O]酸、鹽、氧化物(2)酸+NaOH無(wú)機(jī)鹽+水(3)在氧化過(guò)程中釋放出大量的熱，所放出的熱足以維持反應(yīng)的進(jìn)行，無(wú)需外界補(bǔ)充能量。ROO?+RH—ROOH+R?2.2超臨界水氧化(SCW0)原理自由基反應(yīng)機(jī)理RH+O2—R?+HO2?RH+HO2?—R?+H2O2H2O2+M—-2HO?M為均質(zhì)或非均質(zhì)介質(zhì)HO?具有很高的活性，幾乎能與所有的含氫化合物反應(yīng)RH+HO?—R?+H2OR?+O2—ROO?小分子化合物甲酸乙酸…不穩(wěn)定氧化C02H201、發(fā)展背景

2、基本原理介紹3、工藝流程介紹與應(yīng)用超臨界水氧化技術(shù)(scwo)4、存在問(wèn)題與發(fā)展

3、工藝流程介紹與應(yīng)用3.1工藝流程3.2反應(yīng)器類型3.3廢物處理中的應(yīng)用

3.1工藝流程

進(jìn)料系統(tǒng)分離器預(yù)熱器反應(yīng)器冷卻器（或熱回收系統(tǒng)）高壓泵反應(yīng)器：耐溫：≧500℃，耐壓：≧300kg/cm2

3.2反應(yīng)器類型管式反應(yīng)器塔式（釜式）反應(yīng)器TWR反應(yīng)器

3.2反應(yīng)器類型——管式反應(yīng)器管式反應(yīng)器2—3根無(wú)縫不銹鋼管并列組成優(yōu)點(diǎn)：原料豐富制造簡(jiǎn)單費(fèi)用低缺點(diǎn)：導(dǎo)致鹽類和固體堆積要求廢水良好流動(dòng)性

3.2反應(yīng)器類型——管式反應(yīng)器塔式（釜式）反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)沉降區(qū)沉淀區(qū)高溫氧化反應(yīng)無(wú)機(jī)鹽下沉鹽水帶走

3.2反應(yīng)器類型——管式反應(yīng)器TWR反應(yīng)器超臨界水氧化反應(yīng)物和反應(yīng)釜內(nèi)壁之間不再直接接觸，而是有一層采用特殊設(shè)計(jì)形成的去離子水隔離層。

3.3廢物處理中的應(yīng)用酚類化合物處理多氯聯(lián)苯有機(jī)物處理農(nóng)業(yè)及農(nóng)藥、染料中間體苯胺的處理污泥處理人類代謝物處理1、發(fā)展背景

2、基本原理介紹3、工藝流程介紹與應(yīng)用超臨界水氧化技術(shù)(scwo)4、存在問(wèn)題4、存在問(wèn)題

存在問(wèn)題腐蝕問(wèn)題

在SCWO環(huán)境中,高濃度的溶解氧、高溫高壓的條件、極端的pH以及某些種類的無(wú)機(jī)離子均可使腐蝕加快。由于超臨界條件下無(wú)機(jī)物的溶解度很小,過(guò)程中產(chǎn)生鹽的沉淀會(huì)引起反應(yīng)器或管路的堵塞,使熱傳遞效率急劇下降,甚至?xí)l(fā)生事故。鹽堵塞問(wèn)題

熱量傳遞問(wèn)題因?yàn)樗男?/p>