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超临界水氧化技术 本讲稿第一页，共十四页超临界水氧化技术概述概述 超临界水氧化技术(Supercritical water oxidation SCWO)是80年代中期内美国学者ModeH提出的一种能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术。其原理是在超临界水的状态下将废水中的有机物用氧气分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物。本讲稿第二页，共十四页研究意义研究意义超超临临界水界水氧化处氧化处理技理技术术（Supercritical Water Oxidation or SCWO）是利用水在溫度374，压力 22MPa的超临界状态下，兼具气体与液体高扩散性、高溶解力及低表面张力的特性，对有机废弃物进行氧化分解，将其转化成H2O及CO2，达到去毒无害的目的。由于在超临界状态下（一般系统条件约在2435MPa及400650），水与有机物质以及氧气可完全互溶，故可形成单相反应。通常在几秒的反应时间內，即可达99.9%以上的破坏率，无机盐类几乎可不溶而分离，可应用于处理难分解的有机氯化物、污泥、飞灰中的Dioxin及其它危险性有机物质等。因恢复常温常压后，水与一般流体无异，故完全无二次污染之虑。超临界水处理技术是一极具清洁处理效益的技术，不需后处理设备。本讲稿第三页，共十四页当前当前SCWO的技术应用的技术应用 应用于食品工业、化学工业、半导体清洗及环境工程等。在环保方面的应用主要为降解有害废弃物。1.塑胶及其衍生物：含卤素塑胶、火焰抑制剂、塑化剂等；2.有机物质：杀虫剂、医药、容积、染料；3.高能量物质：炸药、烟雾弹药、气体推进剂；4.废水：纺织或纸浆工厂废水、漂白废水、切削废液、皮革废液；5.下水道污泥：城市污泥、工业污泥；6.受污染土壤：矿油、含卤素有机物。本讲稿第四页，共十四页SCWO、WAO湿式空气氧化法与传统焚与传统焚烧法的对比烧法的对比过程过程SCWOWAO焚烧焚烧温度40060015035020003000压力105pa30040020200常压催化剂不需需不需停留时间1min15120min长（10min）去除率99.99%75%90%99.99%自热是是否适用性普适受限制普适排出物无毒、无色有毒、有色含NOX等后续处理不需需需本讲稿第五页，共十四页SCWO法对某些有机物的分解率法对某些有机物的分解率本讲稿第六页，共十四页运用超临界水氧化技术处理城市污泥运用超临界水氧化技术处理城市污泥 本讲稿第七页，共十四页超临界水氧化系统处理有害废液对照图超临界水氧化系统处理有害废液对照图(左：反应前废液；右：反应后左：反应前废液；右：反应后COD30ppm)本讲稿第八页，共十四页超临界水氧化反应系统超临界水氧化反应系统连续连续式超式超临临界水氧化反界水氧化反应应系系统统，主要，主要单单元包括元包括废废液液进进料高料高压压泵、空泵、空气压缩机气压缩机、预热预热器、反器、反应应器、冷器、冷却却器、器、压压力控制力控制阀阀及及气气液分液分离离槽等，槽等，设备如图设备如图。本讲稿第九页，共十四页超临界水氧化装置本讲稿第十页，共十四页新光Pantec的试验工厂本讲稿第十一页，共十四页目前目前发展发展SCWO技术的主要国家及应用对象技术的主要国家及应用对象 德国德国：除美国外最主要的研究国家，研究方向为工业废水与废弃 物的处理，如纸浆厂与制药厂的废水以及电子工厂的下脚 料等。目前已开发出多种具抗腐蚀的反应器。法法国国：主要研究放射性废水及油墨废水。瑞典瑞典：以工业应用于处理含胺废水。瑞士瑞士：已开发出抗腐蚀反应器。西班牙西班牙：已开发出抗腐蚀反应器。英英国国：以Nottingham大学研究为主，仍停留于实验室阶段。日本日本：主要研究危险性废弃物或废水，以PCBs、Dioxin的去除研 究为主。为目前少数拥有工业化技术与经验的国家之一。中国中国：也将SCWO技术列为国家科技部重点发展的高新技术。韩恩 厚博士在中国科学院和国家科委的支持下，率先在国内开 展超临界水的研究。正在研制的我国首套超临界水氧化 实验系统将对我国的载人飞船、核潜艇、垃圾处理等方面 产生重大影响。本讲稿第十二页，共十四页结论结论SCWO法具备的优势法具备的优势分解效率高：对某些难分解性有机物分解率甚至高达99.9999%以上；无二次污染：排放气体是 CO2、N 2和O 2，无NOx、SOx、Dioxin等，无机盐以固体形式回收；氧化反应速度迅速：反应一般只需几秒至几分钟；设备的小型化：可处理的废水浓度广：(ppm%)；高效节能：反应是放热反应，只要进料具有适宜的有机物含量，仅需输入启动所需的外界能量，整个反应可靠自身维持进行，多余热能可以回收；本讲稿第十三页，共十四页谢谢谢谢本讲稿第十四页，共十四页