超临界水氧化技术及其应用.pdfVIP

第39卷第 8期 辽 宁 化 工 Vo1．39，No．8 2010年 8月 LiaoningChemicalIndustry August，2010 超临界水氧化技术及其应用 郑晓鹏 ，翁丽梅 ，李林鸿，彭燕梅 (韩山师范学院化学系，广东 潮州 521041) 摘 要 ： 超临界水氧化技术是20世纪80年代中期美 国学者M．Modell提出的一种新型湿式氧 化技术，这项环境友好型技术具有适应性强，节省能耗 ，高效处理有机废水等特点。主要介绍超临界水 氧化技术的基本原理、特点，以及该项技术在国内外的研究进展及其应用。 关 键 词： 超临界氧化法；超临界水；催化剂 中图分类号： X703 文献标识码 ： A 文章编号： 1004—0935(2010)08—0833—04 超临界水氧化 (SCWO)法，作为一项环境友好 临界水作为溶剂，把有机物氧化分解为CO 和H0 型技术，是20世纪 80年代中期 由美 国学者 Modell 的高级氧化技术，称为超临界水氧化 (SCWO)法。 提出的一种具有适应性强，节省能耗，高效等特点的 超临界水氧化反应，可以用 自由基反应理论来 水处理技术，特别是对于有机污染物浓度高，种类 解释 ，产生 自由基的过程为 ： 多，危害大，难生化的工业废水、城市污水。超临界 RH 4-02 R ·-4HO2 ‘ 水氧化技术能够完全氧化污水中的污染物，处理产 RH -4HO2 ·— R ’+H202 PhOH +O2— }Ph0 ·+HO2 · 生的二次污染小，且设备与运行费用相对较低 ，受到 PhOH +HO2 ·— -Ph0 ·+H2O2 国内研究者的广泛关注，被视为是最有前途的废物 式中：Ph一芳香族化合物。 处理技术。本文介绍超临界水氧化技术的基本原 理、特点，以及当前该项技术的研究进展及应用范 在具有液体和气体的性质的超临界水中加人分 围。 子氧，活性氧与键能最弱的 C—H作用产生 自由基 HO：·，它与有机物中的H生成 HO ，H0 进一步 1 超临界水氧化技术 分解产生羟基 自由基 ： H2O2— H0 。 1．1 超临界水的性质 超临界水，是一种非协 同，非极性溶剂 lJ。超 羟基 自由基 HO ·具有高活性，它与有机物反 临界水在温度高于374oC，压力高于22．1MPa的条 应产生有机 自由基 R，而有机 自由基又与 0 反应得 件下制得，此条件下的超临界水具有液态水和气态 到有机过氧 自由基 ，有机过氧 自由基进一步与有机 水双重性质 ，汽液两相之间的界面消失 ，成为一个均 物反应产生有机过氧氢化物和有机 自由基，由于过 相体系，流体传送随之增强，有利于反应的快速进 氧氢化物不稳定 ，其键发生断裂而生成较小分子量 行，它对有机物、气体具有较好的溶解能力，可 以和 的化合物乙酸或 甲醇，最后转化为 CO：、H0等物 氧气等气体完全互溶，而无机盐则溶解度很小，同