超臨界水氧化技術42599

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

2、基本原理介紹3、工藝流程介紹與應用超臨界水氧化技術(scwo)4、目前存在問題1、發(fā)展背景提出80年代中期美國學者Moddl首次提出應用

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物

難分解有機固體廢棄物、

污泥的處理等概念有機物空、氧氣等氧化劑超臨界水中二氧化碳氮氣水鹽類等均相快速氧化轉換成為1、發(fā)展背景

2、基本原理介紹3、工藝流程介紹與應用超臨界水氧化技術(scwo)4、存在問題與發(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超臨界水的特性當將水的溫度和壓力升高到臨界(T=374.3℃，P=22.05MPa)以上時，就會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、濃度關系圖超臨界水性質2.1超臨界水的特性流體常態(tài)水超臨界水過熱水蒸氣溫度T25450450壓力MPa0.1281.5介電常數78.51.81.0氧溶解性（mg/L)8∞∞有機物溶解性（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擴散系數（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散系數具有良好的傳遞性和快速移動能力能快速擴散進入溶質內部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物質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物的介電常數，顯示出了非極性物質的性質,成為對非極性有機物質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、氮氣等氣體的溶解度空前提高,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物和氧化物在超臨界水中能夠形成均一相，克服了傳質阻力，加快了反應速率。2.2超臨界水氧化(SCW0)原理反應化學方程有機化合物十02C02十H20(1)有機化合物中的雜原子[O]酸、鹽、氧化物(2)酸+NaOH無機鹽+水(3)在氧化過程中釋放出大量的熱，所放出的熱足以維持反應的進行，無需外界補充能量。ROO?+RH—ROOH+R?2.2超臨界水氧化(SCW0)原理自由基反應機理RH+O2—R?+HO2?RH+HO2?—R?+H2O2H2O2+M—-2HO?M為均質或非均質介質HO?具有很高的活性，幾乎能與所有的含氫化合物反應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、工藝流程介紹與應用超臨界水氧化技術(scwo)4、存在問題與發(fā)展

3、工藝流程介紹與應用3.1工藝流程3.2反應器類型3.3廢物處理中的應用

3.1工藝流程

進料系統分離器預熱器反應器冷卻器（或熱回收系統）高壓泵反應器：耐溫：≧500℃，耐壓：≧300kg/cm2

3.2反應器類型管式反應器塔式（釜式）反應器TWR反應器

3.2反應器類型——管式反應器管式反應器2—3根無縫不銹鋼管并列組成優(yōu)點：原料豐富制造簡單費用低缺點：導致鹽類和固體堆積要求廢水良好流動性

3.2反應器類型——管式反應器塔式（釜式）反應器反應區(qū)沉降區(qū)沉淀區(qū)高溫氧化反應無機鹽下沉鹽水帶走

3.2反應器類型——管式反應器TWR反應器超臨界水氧化反應物和反應釜內壁之間不再直接接觸，而是有一層采用特殊設計形成的去離子水隔離層。

3.3廢物處理中的應用酚類化合物處理多氯聯苯有機物處理農業(yè)及農藥、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、工藝流程介紹與應用超臨界水氧化技術(scwo)4、存在問題4、存在問題

存在問題腐蝕問題

在SCWO環(huán)境中,高濃度的溶解氧、高溫高壓的條件、極端的pH以及某些種類的無機離子均可使腐蝕加快。由于超臨界條件下無機物的溶解度很小,過程中產生鹽的沉淀會引起反應器或管路的堵塞,使熱傳遞效率急劇下降,甚至會發(fā)生事故。鹽堵塞問題

熱量傳遞問題因為水的性