超临界水氧化技术详解.pptVIP

Supercritical water oxidation apparatus Shinko Pantecs pilot plant 超临界水氧化反应系统 连续式超临界水氧化反应系统，主要单元包括︰废液进料高压泵、空气压缩机、预热器、反应器、冷却器、压力控制阀及气液分离槽。 超临界水氧化系统处理有害废液对照图(左：反应前废液；右：反应后COD＜30ppm) 技术规格? 反应系统包括：进料系统、高压泵、预热器、反应器、冷却器（或热回收系统）、分离器等。 反应器： 耐温：≧500℃，耐压：≧300kg/cm2 处理量：≧30㎏/h 反应時间：数秒至数分钟  SCWO of paper mill effluents 超临界水氧化技术(SCWO) Supercritical water oxidation 内容（ content ） 研究背景及意义 超临界水的概念及其特性 SCWO技术的研究与应用 SCWO技术的成本分析 结论与展望 背景(background) 超临界水氧化(Super Critical Water Oxidation or SCWO)法是由美国学者Modell等人于20世纪80年代中期提出的一种新颖的水污染控制方法，具有节能、高效、适用性强等特点。 美国国家关键技术所指出，最有前途的废物处理技术是SCWO法。 美国能源部会同国防部和财政部于1995年召开了第一次SCWO研讨会,讨论用SCWO法处理政府控制污染物(government wastes)。 美国能源部科学家Paul W. Hart指出:“鉴于SCWO法具有诸多优点,用它来代替焚烧法是极有生命力的”。 我国在SCWO法方面的研究工作才刚刚开始。 超临界水的概念及其特性 定义： 纯物质有气、液、固三相，当系统温度及压力达到某一特定点时，其气-液两相密度临近相同，两相合并为均一相。此特定点称为该物质的临界点，所对应的温度、压力和密度则分别称为该纯物质的临界温度(TC) 、临界压力(PC)和临界密度(ρC) 。高于临界温度和临界压力的状态则称为超临界状态。 处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，以至于无法分辨，故称之此状态下的均匀相为超临界流体（SCF）。 超临界流体(Super Critical Fluid or SCF） 超临界流体相图 The critical point of some SCF Substance Molecular formula temperature/oC Pressure/MPa density/(g/cm3) methanol CH3OH 239.4 8.09 0.272 ethanol C2H5OH 243.0 3.65 0.276 carbon dioxide CO2 31.0 7.37 0.468 toluol C6H5CH3 318.6 4.11 0.292 water H2O 374.3 22.05 0.322 水与CO2相图 超临界水临界点是374.2℃、22MPa；超临界二氧化碳的临界点是31 ℃ 、7.3MPa；甲醇则需要239 ℃和7.9MPa Supercritical Water Oxidation (SCWO) 利用水在温度374℃，压力 22MPa的超临界状态下，兼具气体与液体高扩散性、高溶解力及低表面张力的特性，对有机废弃物进行氧化分解，将其转化成H2O及CO2，达到去毒无害的目的的一种高级氧化技术。 significance 在超临界状态下（一般系统条件约在24~35MPa及400~650℃ ），水与有机物质以及氧气可完全互溶，故可形成单相反应。通常在几秒的反应时间內，即可达99.9%以上的破坏率，无机盐类几乎可不溶而分离，可应用于处理难分解的有机氯化物、污泥、飞灰中的Dioxin及其它危险性有机物质等。 恢复常温常压后，水与一般流体无异，无二次污染。 超临界水处理技术是一极具清洁处理效益的技术，不需后处理设备。 P=25MPa Physicochemical characteristics of SCW 超临界水与普通水溶解能力对比 溶质 普通水 超临界水 无机物 大部分易溶 微溶或不溶 有机物 大部分微溶或不溶 易溶 气体 大部分微溶或不溶 易溶 有机废水在超临界水中的氧化反应 有机化合物+O2 CO2+H2O 有机化合物中的杂原子 [O] 酸、盐、化合物 酸+NaOH 无机盐 SCWO机理 (Li提出) RH+O2 R.+HO2