超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)
超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)
SCWO技術(shù)簡介
SCWO是一項高溫高壓技術(shù),利用水在超臨界條件下(Pc= 220.55 bar, Tc=373.976 ℃)的特性,處理有機化合物和有毒廢物及有機反應(yīng)研究(如選擇性氧化)。經(jīng)超臨界氧化反應(yīng),C轉(zhuǎn)化為CO2,H轉(zhuǎn)化為H2O,有機物中的Cl轉(zhuǎn)化為氯化物離子,硝基化合物轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,S轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,P轉(zhuǎn)化為磷酸鹽。
超臨界水的獨特性質(zhì)是超臨界水氧化工藝的關(guān)鍵。包括O2和有機物質(zhì)等氣體完全溶于超臨界水中,然而,無機鹽的溶解度急劇降低。有機物質(zhì)溶解入超臨界水中,與O2完全混合,相界面消失,形成單一相,使有機物與氧氣能夠自由均相反應(yīng),反應(yīng)速度得到了急劇提高。

反應(yīng)完成后,即生成了包括水、氣體和固體的混合物,排放的氣體中無NOX、酸氣(如HCl或SOX等)和粉塵微粒等,CO的含量低于10 ppm。完全符合排放水標準和氣體排放標準。另外,因超臨界水氧化反應(yīng)具有極快的反應(yīng)速度,所以即使以小型的設(shè)備,也可處理大量的廢水。
SCWO的技術(shù)優(yōu)點
* 綠色化學,環(huán)境友好,且用途廣泛
* 對難分解性有機物的高的處理效率(99.9999%以上)
* 被排的氣體中無NOx, 酸氣和粉塵等二次大氣污染物
* 處理水滿足法律上的排放水標準: 存在極微量的有機物
* 可進行多樣濃度的廢水處理(ppm ~%)
* 氧化反應(yīng)非???,可使超臨界水氧化裝置設(shè)計上更加小型化,結(jié)構(gòu)更緊湊
* 無需進行二次處理
SCWO的技術(shù)難點
* 高腐蝕速度,選擇反應(yīng)釜的材質(zhì)極難
* 無機物溶解度減小,誘發(fā)工程堵塞,連續(xù)運轉(zhuǎn)難
* 較高的初期投資費
超臨界水氧化技術(shù)的解決方案
根據(jù)對超臨界條件水中的物理變化和化學反應(yīng)的了解及20多年的經(jīng)驗,針對間歇式超臨界水氧化反應(yīng)和連續(xù)式超臨界水氧化反應(yīng),我們公司可根據(jù)用戶的應(yīng)用需要提供多種方案,從材料選擇和系統(tǒng)工藝設(shè)計上(下圖為超臨界水氧化系統(tǒng)的示意圖)解決目前SCWO技術(shù)的應(yīng)用難題。

SCWO技術(shù)幾個典型案例
1、間歇式超臨界水氧化反應(yīng)
采用高壓反應(yīng)釜式設(shè)計,基本可以滿足超臨界水氧化技術(shù)的各種應(yīng)用。因超臨界水氧化會對釜體造成嚴重的腐蝕,所以反應(yīng)釜材質(zhì)的選擇和溫度壓力等參數(shù)控制成為這種類型的超臨界水氧化裝置的關(guān)鍵。
2、連續(xù)式超臨界水氧化反應(yīng)
1) 專利的Transpiring-Wall SCWO Reactor
新一代超臨界水氧化反應(yīng)器“Transpiring-Wall SCWO Reactor”最大的優(yōu)點是超臨界水氧化反應(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)計形成的去離子水隔離層。這樣,既解決了超臨界水氧化所帶來的嚴重腐蝕問題,又解決了無機物的沉積和工程堵塞問題。保證超臨界水氧化裝置的長時間連續(xù)安全運轉(zhuǎn)。
2)管式反應(yīng)器(tubular reactor)這是最早采用、也是較為常見的連續(xù)式超臨界水氧化系統(tǒng)所采用的設(shè)計。單管或多管串并聯(lián)。
3)連續(xù)攪拌式反應(yīng)器(CST Reactor)
近臨界水技術(shù)(NCW)
近臨界水(Near-critical water)是指處于臨界點附近溫度與壓力條件下的液態(tài)水。近臨界水雖然是液態(tài),但一部分特性卻與超臨界水類似,與常溫狀態(tài)的水有許多不同特性,因此,正被試圖用作新的反應(yīng)溶媒。
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