超临界水氧化技术及在环境保护中的应用.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第18卷第3期污染防治技术Vo1．18．NO．32005年6月POLLUTIONCONTROLTECHN0L0GYJune，2005超临界水氧化技术及在环境保护中的应用严桂英。蒋斌(张家港市环境监测站，江苏张家港215600)摘要：综述了超临界水的特性，超临界水氧化的原理和特点，着重阐述了超临界水氧化技术在环境保护中的应用和工业化应用的现状。关键词：超临界水氧化；环境保护；应用中图分类号：X505文献标识码：ASupercriticalWaterOxidationTechnologyandIt

2、sApplicationtOEnvironmentalProtectionYANGui—ying，JIANGBin(Zhan~iagangEnvironmentalMonitoringStation，Zhangjiagang，Jiangsu215600，China)Abstract：Thepapersummarizesthecharacteristicsofsupercriticalwater，thebasicprincipleandfeaturesofsupercriticalwateroxidation．Theemphasishasbe

3、engiventotheapplicationofSCWOtoenvironmentalprotectionandtheactualityofindustrializedapplication．Keywords：SupercriticalWaterOxidation(SCWO)；environmentalprotection；application随着社会经济的发展，负面也产生了许多不易10．5，500c【二时却为2左右，其介电常数值大致降解的有毒有害的有机废水和各种废弃物。这些相当于常温常压下的一般有机溶剂值，此时超临界污染物利用传统技术

4、来处理，过程复杂，效率低，费水就显示出了非极性物质的性质，成为对非极性有用高，因此，有必要开发出一种有效实用的处理技机物质具有良好的溶解能力的溶剂。与此同时，对术。超临界水氧化(SupercriticalWaterOxidation，于无机物质的溶解能力则急剧下降，如在400～SCWO)技术就是利用超临界水的良好的溶剂性能500℃，超临界水在密度不超过0．325g／em的条和传递性能，使有机污染物在超临界水中迅速、有件下，NaC1溶解度低于10g／cm，CaC1：低于10。g／cm效地氧化降解。这是2O世纪8O年代初由美国学，导致原来溶解的

5、无机物从中析出。者Modell提出的一种新型的污染控制技术’。同时，空气、氮气、氧气和二氧化碳等气体在超临界该技术被誉为“绿色清洁”技术，具很大发展潜力。水中的溶解度急剧提高，能与之完全互溶。1．2超临界水氧化原理1超临界水氧化技术超临界水氧化反应是基于自由基反应的机1．1超临界水的特性理。该理论认为，·HO，是反应过程中重要的水的临界温度是374．3℃，临界压力为自由基，在没有引发物的情况下，自由基由氧气攻22．05MPa，临界密度为0．32g／em，在此温度或击最弱的C—H而产生，有机自由基与氧气生成过氧自由基，进一步反应生成的过氧化物

6、相当不稳压力之上就是水的超临界区。处于超临界状态下的水具有一些特性：其密度、介电常数、粘度、电导定，有机物则进一步断裂，生成甲酸或乙酸。在超临界水中，大分子有机污染物首先断裂为率、离子积以及溶剂化等性能可以通过改变温度和压力而连续地变化。介电常数的变化会引起其溶收稿日期：2005—03—18解能力的改变。通常状态下，水的介电常数为作者简介：严桂英(198O一)，女，浙江省绍兴市人，助工，本科78．5，而在400c【二时，超临界水的介电常数为从事环境监测工作。维普资讯http://www.cqvip.com3期严桂英等．超临界水氧化技术及在环

7、境保护中的应用33小分子。其中含有一个碳的有机物经自由基氧化1．3超临界水氧化技术的特点过程一般生成CO中间产物，在超临界水中CO被该技术具有反应速度快、分解效率高的特点，在氧化为CO，，其途径主要为：很短的反应停留时间内，99．99％以上的有机污染物2CO+O2—2CO2(1)被迅速氧化成CO、HO、N：，不产生二次污染，可CO+H2O—CO2+H2(2)达到彻底净化的目的。在超临界水介质中，有机污当温度低于430℃时，(2)式起主要作用。染物在富氧均相的环境中进行反应，消除了相间传Killiea等研究了超临界水氧化中氮的归宿，质阻力，反

8、应速度快，停留时间比较短，故反应器的发现NH一N、NO：一N、NO，一N和有机氮等各种形结构简单，体积小。通过调节温度与压力，可以改态的氮在适当的超临界水中可转化为N或N：O，变