超臨界水氧化技術(SCWO)


SCWO技術簡介

SCWO是一項高溫高壓技術，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研究(如選擇性氧化)。經超臨界氧化反應，C轉化為CO2，H轉化為H2O，有機物中的Cl轉化為氯化物離子，硝基化合物轉化為硝酸鹽，S轉化為硫酸鹽，P轉化為磷酸鹽。

超臨界水的獨特性質是超臨界水氧化工藝的關鍵。包括O2和有機物質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，反應速度得到了急劇提高。

反應完成后，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具有極快的反應速度，所以即使以小型的設備，也可處理大量的廢水。


SCWO的技術優(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 ～%)
* 氧化反應非?？?，可使超臨界水氧化裝置設計上更加小型化，結構更緊湊
* 無需進行二次處理


SCWO的技術難點
* 高腐蝕速度，選擇反應釜的材質極難
* 無機物溶解度減小，誘發(fā)工程堵塞，連續(xù)運轉難
* 較高的初期投資費


超臨界水氧化技術的解決方案

根據對超臨界條件水中的物理變化和化學反應的了解及20多年的經驗，針對間歇式超臨界水氧化反應和連續(xù)式超臨界水氧化反應，我們公司可根據用戶的應用需要提供多種方案，從材料選擇和系統(tǒng)工藝設計上(下圖為超臨界水氧化系統(tǒng)的示意圖)解決目前SCWO技術的應用難題。


SCWO技術幾個典型案例

1、間歇式超臨界水氧化反應

采用高壓反應釜式設計，基本可以滿足超臨界水氧化技術的各種應用。因超臨界水氧化會對釜體造成嚴重的腐蝕，所以反應釜材質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鍵。

2、連續(xù)式超臨界水氧化反應

1) 專利的Transpiring-Wall SCWO Reactor
新一代超臨界水氧化反應器“Transpiring-Wall SCWO Reactor”最大的優(yōu)點是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。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。

2)管式反應器（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)所采用的設計。單管或多管串并聯(lián)。

3)連續(xù)攪拌式反應器(CST Reactor)


近臨界水技術(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溶媒。