超临界水氧化技术剖析

1、超临界水氧化技术(scwo)Supercritical water oxidation 超临界水氧化技术剖析第1页1、发展背景 2、基本原理介绍3、工艺流程介绍与应用超临界水氧化技术(scwo)4、当前存在问题超临界水氧化技术剖析第2页1、发展背景提 出80年代中期美国学者Moddl首次提出应 用 废水处理, 尤其是工业废水、城市下水中难分解有害有机物 难分解有机固体废弃物、 污泥处理等概 念有机物 空、氧气等氧化剂 超临界水中二氧化碳氮气水盐类等均相快速氧化转换成为超临界水氧化技术剖析第3页1、发展背景 2、基本原理介绍3、工艺流程介绍与应用超临界水氧化技术(scwo)4、存在问题与发展超临

2、界水氧化技术剖析第4页2.1 超临界水特征 2.2 超临界水氧化(SCW0)原理 2、基本原理介绍超临界水氧化技术剖析第5页超临界水概念2.1 超临界水特征当将水温度和压力升高到临界(T =374.3，P=22.05MPa)以上时，就会处于一个既不一样于气态，也不一样于液态和固态新流体态 超临界态，该状态水即称之为超临界水水状态与压强、浓度关系图超临界水氧化技术剖析第6页超临界水性质2.1 超临界水特征流体常态水超临界水过热水蒸气温度T25450450压力MPa0.1281.5介电常数78.51.81.0氧溶解性（mg/L)8有机物溶解性（mg/L)随化合物不一样而改变随化合物不一样而改变密度

3、g/cm30.9980.1280.00419扩散系数（m2s）7.7410-67.6710-42.6510-5黏度g/（ms）0.8900.02982.6510-5极低黏度和极大扩散系数含有良好传递性和快速移动能力能快速扩散进入溶质内部超临界水氧化技术剖析第7页2.1 超临界水特征超临界水特征良好溶解性能非极性有机物质良好溶剂密度溶解度超临界水类似于常温常压下极性有机物介电常数，显示出了非极性物质性质, 成为对非极性有机物质含有良好溶解能力溶剂。气体溶解度空前提升在超临界水中, 氧气、氮气等气体溶解度空前提升, 以致于能够任意百分比与超临界水混合.介电常数超临界水氧化技术剖析第8页2.1 超临

4、界水特征超临界水特征流体传输性能改进气液相界面消失有机物和氧化物在超临界水中能够形成均一相，克服了传质阻力，加紧了反应速率。超临界水氧化技术剖析第9页2.2 超临界水氧化(SCW0)原理反应化学方程有机化合物十02 C02十H20 (1)有机化合物中杂原子O酸、盐、氧化物 (2)酸+NaOH 无机盐+水 (3)在氧化过程中释放出大量热，所放出热足以维持反应进行，无需外界补充能量。超临界水氧化技术剖析第10页ROO+RHROOH+R2.2 超临界水氧化(SCW0)原理自由基反应机理RH+O2R+HO2RH+HO2R+H2O2H2O2+M-2HOM为均质或非均质介质HO含有很高活性，几乎能与全部含

5、氢化合物反应RH+HOR+H2OR+O2ROO小分子化合物甲酸乙酸不稳定氧化 C02H20超临界水氧化技术剖析第11页1、发展背景 2、基本原理介绍3、工艺流程介绍与应用超临界水氧化技术(scwo)4、存在问题与发展超临界水氧化技术剖析第12页 3、工艺流程介绍与应用3.1 工艺流程3.2 反应器类型3.3 废物处理中应用超临界水氧化技术剖析第13页3.1 工艺流程进料系统分离器预热器反应器冷却器（或热回收系统）高压泵反应器：耐温：500，耐压：300kg/cm2 超临界水氧化技术剖析第14页 3.2 反应器类型管式反应器塔式（釜式）反应器TWR反应器超临界水氧化技术剖析第15页 3.2 反应

6、器类型管式反应器管 式 反 应 器23根无缝不锈钢管并列组成优点： 原料丰富 制造简单 费用低缺点： 造成盐类和固体堆积 要求废水良好流动性超临界水氧化技术剖析第16页 3.2 反应器类型管式反应器塔式（釜式）反应器反应区沉降区沉淀区高温氧化反应无机盐下沉盐水带走超临界水氧化技术剖析第17页 3.2 反应器类型管式反应器TWR反应器超临界水氧化反应物和反应釜内壁之间不再直接接触，而是有一层采取特殊设计形成去离子水隔离层。超临界水氧化技术剖析第18页 3.3 废物处理中应用酚类化合物处理多氯联苯有机物处理农业及农药、染料中间体苯胺处理污泥处理人类代谢物处理超临界水氧化技术剖析第19页1、发展背景 2、基本原理介绍3、工艺流程介绍与应用超临界水氧化技术(scwo)4、存在问题超临界水氧化技术剖析第20页4、存在问题存在问题腐蚀问题 在SCWO 环境中, 高浓度溶解氧、高温高压条件、极端pH 以及一些种类无机离子均可使腐蚀加紧。因为超临界条件下无机物溶解度很小, 过程中产生盐沉淀会引发反应器或管路堵塞,使热传递效率急剧下降, 甚至会发