超临界水氧化技术-南通仪创实验仪器有限公司.pptVIP

4.4.1 超临界水氧化技术的应用 二、含硫废水 产生于石油炼制、石油化工、炼焦、染料、印染、制革、造纸等工厂 通常的处理方法：气提法、液相催化氧化法、多相催化氧化法、燃烧法等 超临界水氧化法 效果良好, 处理复杂体系优势显著 450℃、26MPa超临界水氧化条件下，氧硫比为3.47，反应时间为17s，S2-可被完全氧化成SO42-除去。 三、降解聚苯乙烯泡沫 处理废弃PS泡沫的主要方法：①填埋；②焚烧利用热能；③挤出造粒；④热分解为气体和液体；⑤溶剂溶解制涂料或胶粘剂 PS泡沫 SCWO 气体 液体 固体 燃料或化工原料 粘稠糊状物用作防水涂料或胶粘剂 残渣用作铺路或其他建筑材料 4.4.1 超临界水氧化技术的应用 五、污泥的处理 Shanableh研究结果 停留5min, 99%的有机污染物 被 迅速氧化成CO2、H2O等无机物 四、受污染土壤的修复 2001 年在美国得克萨斯州的哈灵根水厂 首次建成两条城市污水污泥SCWO 处理的作业线 总处理量132.5 t/d 4.4.1 超临界水氧化技术的应用 六、从固体废弃物中制取能源 日本三菱水泥公司 从固体有机物中制氢 该法可获得纯度为99.6%的氢气，且氢气所占发生气体的体积约为60%. 4.4.2 超临界水氧化的评价 多相反应转化为均相氧化反应,反应速率快、停留时间短,反应器结构简单且体积小； 均相反应消除了多相反应的相际传质阻力,反应效率大大提高,有机物分解率可达99%以上； 反应环境封闭, 产物通常为水、CO2 、氮气,不产生NOx和SO2等二次污染物,反应产物清洁,废水处理后可完全回收利用； 适用范围广 可适用于各种有毒物质、废水、废物的处理; 放热反应,当反应相中有机物含量高达2%时,便可实现自热. 一、超临界水氧化的优点 处理方法 SCWO法 WAO法 焚烧法 温度(℃) 400-500 150-350 2000-3000 压力(×105Pa) 300-400 20-200 常压 催化剂 可不要 要 要 停留时间(min) 1 15-20 10 去除率(%) 99.99 75-90 99.99 自热 是 是 不是 适用性 普适 有限 有限 排除物 无毒\无色 有毒\有色 含NOx等 后续处理 不要 要 要 SCWO法、焚烧法、WAO法比较 4.4.2 超临界水氧化的评价 强腐蚀性 超临界水具有强的腐蚀性 不锈钢、镍基合金、钛等高级耐腐蚀材料在SCWO系统中均会遭受不同程度的腐蚀. (1) 流出液中的某些金属离子(如铬等)会影响水处理的质量; (2) 影响系统正常工作,降低设备的使用寿命. 在300-500℃,pH值2-9, 氯化物浓度为400mg/L的条件下, 对合金腐蚀情况的测试研究 在300℃的亚临界状态下，水的介电常数和无机盐的溶解度均较大,主要以电化学腐蚀为主; 当温度升至400℃以上时，水的介电常数和盐的溶解度迅速下降，这时以化学腐蚀为主. 二、超临界水氧化存在的问题 4.4.2 超临界水氧化的评价 2. 盐的沉淀 为缓解设备的腐蚀问题，常在进料中加入碱以中和SCWO过程形成的酸, 结果形成大量无机盐并析出. (1) 导致系统的换热率降低,增加系统压降， (2) 引起反应器或管路堵塞. 3. 催化剂 研发在超临界水中既稳定又具有活性的催化剂，是成功实现催化超临界氧化过程的技术关键. 4. 热量传递 基于腐蚀与盐堵塞问题的超临界水氧化研究进展 4.5 4.5.1 具有溶盐池的逆流反应器 图1 具有溶盐池的逆流反应器 超临界温度区 亚临界温度区 经由喷嘴的高速液体射流进料与由上部管道排出的净化水相互作用形成了具有良好搅拌效果的逆向环流,进而有效避免了SCWO过程析出的盐在反应区壁面上沉积； 落入亚临界温度区的盐重新溶解水于中并从底部排出,从而可确保设备的长期稳定运行. 600℃ 300℃ 4.5.2 逆流管式反应工艺 图2 逆流管式反应器 设备特点 换热器将反应器分隔成两区:超临界与亚临界温度区; 周期性交替地将废水从A端或B端送入反应器进行氧化; 物料流与换热流体始终处于逆流状态,确保两段受热区中的一段为超临界温度区,而另一段为亚临界温度区. 通过周期性调控操作流程,逆流管式反应器的＃1与＃2反应区交替进行盐沉积与盐溶解排出过程,确保整个操作长期稳定进行而不堵塞设备 4.5.3 固体流态化反应与吸附工艺 将固体流态化技术引入SCWO过程, 开发形成的辅助水热氧化(Assisted Hydrothermal Oxidati