国外超临界水氧化

随着社会经济的发展，工业废物和城市垃圾排放量逐年增加。废物的再资源化、无害化处理成为迫在眉睫的问题。分解处理废物的方法很多，其中包括：化学氧化法、光氧化法、湿式氧化法、生物处理法、焚烧法和填埋法等。与传统处理技术相比，以超临界水为反应介质的超临界水氧化法是一种新的处理技术。超临界水与超临界水氧化法超临界水：超临界流体是一种温度和压力处于临界点以上，无气液相界面，且兼具液体和气体性质的流体。水的临界点为374摄氏度、22.1兆帕。当温度上升到物质固有的临界温度时，气相和液相的体积逐渐接近，最终气相和液相的体积相同，无法看到液化现象。所有的物质在临界温度以上均处在非凝缩性的气体状态。超临界水氧化法：工艺流程：超临界水氧化法应用超临界水氧化法是由美国麻省理工学院学院的MODELL和德克萨斯大学的GLOYNA两位先生最早提出。MODELL开发了MODAR公司的超临界水氧化处理工艺；而GLOYNA与ECOWASTE公司1990年开始共同开发研究超临界水氧化处理工艺，从1994年5月开始进行工业废水的处理。表1是SCWO法与始氏空气氧化法（WAO）以及传统焚烧法的对比，从表中不难看出SCWO法的优越性。•表2所示的是ECOWASTE公司进行的SCWO法的经济性评价的结果。从表2可知，废物浓度对处理效果的影响很小。处理能力为3.8L/min时处理费用约150美元/t,与垃圾填埋费用相同；处理能力为113L/min时处理费用降至40美元/t，说明处理量越大越经济。存在的问题：1、腐蚀问题及改进反应条件严格，高温、高压及极端的PH值和某些无机离子都会加快反应器的腐蚀。目前，腐蚀解决方法集中在研制陶瓷或新金属耐腐蚀材料，而新型的防腐蚀型反应器是解决SCWO腐蚀问题的另一个研究方向。2、盐沉淀问题及改进在超临界条件下无机物的溶解度很小，反应过程中产生盐沉淀会在反应器内壁上结垢，造成传热阻力和引起反应器或管路的堵塞。可以采取优化反应器和对高盐体系进行预处理，降低废水中的盐浓度在进行SCWO反应等措施。3、反应速率的控制及催化剂问题超临界水氧化反应中的物料的浓度、组分、密度、PH等直接决定整个反应的速率，尤其是PH值还可以作为预计反应进行程度的重要参数。使用优化催化剂可以提高反应速率，缩短反应时间，降低反应温度，控制反应线路以及反应物等。目前已研究了多种催化剂，但这些催化剂各有优缺点，寻找新型高效无污染催化剂是SWCO技术发展的重要方向。