超临界水氧化技术.

超临界水氧化技术(scwo)Supercriticalwateroxidation1、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、目前存在问题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,特别是工业废水、城市下水中的难分解有害有机物•难分解有机固体废弃物、•污泥的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2.1超临界水的特性2.2超临界水氧化(SCW0)原理2、基本原理介绍超临界水概念2.1超临界水的特性当将水的温度和压力升高到临界(T=374.3℃，P=22.05MPa)以上时，就会处于一种既不同于气态，也不同于液态和固态的新的流体态——超临界态，该状态的水即称之为超临界水水的状态与压强、浓度关系图超临界水性质2.1超临界水的特性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)随化合物不同而变化∞随化合物不同而变化密度g/cm30.9980.1280.00419扩散系数（m2·s）7.74×10-67.67×10-42.65×10-5黏度[g/（m·s）]0.8900.02982.65×10-5极低的黏度和极大的扩散系数具有良好的传递性和快速移动能力能快速扩散进入溶质内部2.1超临界水的特性超临界水特性——良好的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的介电常数，显示出了非极性物质的性质,成为对非极性有机物质具有良好溶解能力的溶剂。气体的溶解度空前提高在超临界水中,氧气、氮气等气体的溶解度空前提高,以致于可以任意比例与超临界水混合.介电常数2.1超临界水的特性超临界水特性——流体的传输性能改善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，加快了反应速率。2.2超临界水氧化(SCW0)原理反应化学方程有机化合物十02C02十H20(1)有机化合物中的杂原子[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的热，所放出的热足以维持反应的进行，无需外界补充能量。ROO•+RH—ROOH+R•2.2超临界水氧化(SCW0)原理自由基反应机理RH+O2—R•+HO2•RH+HO2•—R•+H2O2H2O2+M—-2HO•M为均质或非均质介质HO•具有很高的活性，几乎能与所有的含氢化合物反应RH+HO•—R•+H2OR•+O2—ROO•小分子化合物甲酸乙酸…不稳定氧化C02H201、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废物处理中的应用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/cm23.2反应器类型管式反应器塔式（釜式）反应器TWR反应器3.2反应器类型——管式反应器管式反应器2—3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：导致盐类和固体堆积要求废水良好流动性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，而是有一层采用特殊设计形成的去离子水隔离层。3.3废物处理中的应用酚类化合物处理多氯联苯有机物处理农业及农药、染料中间体苯胺的处理污泥处理人类代谢物处理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4、存在问题存在问题腐蚀问题在SCWO环境中,高浓度的溶解氧、高温高压的条件、极端的pH以及某些种类的无机离子均可使腐蚀加快。由于超临界条件下无机物的溶解度很小,过程中产生盐的沉淀会引起反应器或管路的堵塞,使热传递效率急剧下降,甚至会发生事故。盐堵塞问题热量传递问题因为水的性质的临界点附近变化很大，在超临界水氧化过程中也要考虑临界点附近的热量传递问题。超临界水氧化技术(scwo)