超临界水氧化原理

超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation,简称SCWO)技术是一种可实现对多种有机废物进行深度氧化处理的技术。

超临界水氧化技术的原理是以超临界水为反应介质,经过均相的氧化反应,通过氧化作用有机物完全氧化为清洁的H2O、CO2 和N2等物质,S、P等转化为最高价盐类稳定化,重金属氧化稳定固相存在于灰分中。

技术特点

水进入超临界状态后,其化学和物理属性都发生显著改变,更低的粘度和更高扩散性使得超临界水大幅提高了反应器中混合物的传质效率。而且进入超临界态后的水,约2/3的氢键断裂,使其介电常数急剧下降,较低的极性可大幅降低无机盐的溶解度同时增加对有机物的溶解能力;此外,超临界水具有很高的热容,使得超临界反应容器中的热传输效率更高。超临界水氧化反应的参数包括温度、压力、停留时间、氧化剂及催化剂的添加量等,根据反应物浓度不同而进行调整控制,以实现更优结果目标。

技术优点

超临界水氧化技术环境友好,水廉价易得, 符合绿色化学发展预期;反应环境调控简单,操作温度远低于焚烧温度,反应速度快,处理效率高,且所需热量少,反应高效节能;超临界水氧化技术适于处理的有机物范围广,有机物浓度适用范围宽,设备小型化且便于启停和控制。

应用领域

超临界水氧化技术目前的研究和应用已扩展到半导体生产废物、制药废物、工业废水及废弃物、化学药品、下水道污泥,受污染土壤、火箭固体推进剂、炸药、VX神经毒剂、有色毒烟、核废料,化学武器销毁、航空/航海/空间工作站及核潜艇等封闭空间污水和废物、PCDBs等一般性及危险废物等处理领域。随着人类文明的进步,超临界水氧化这种洁净、安全、节能、高效、高品质的绿色环保技术,将是未来主流工业化应用技术之一。