超临界水氧化技术应用研究进展.pdfVIP

第25卷 第1期 邢 台职 业 技 术 学 院 学 报 V_01．25 No．1 2008年2月 Journal of Xingt~Polytechnic College Feb．2oo8 超临界水氧化技术应用研究进展 刘占孟 (华东交通大学环境工程系，江西 南昌330013) 摘 要：超临界水氧化法(scwO 为一种新兴的高级氧化技术具有广阔的应用前景。本文介绍 了SCWO技术的特点、原理。综述了国内外SCWO在处理有机废水、固体废物、污泥以及其 他方面的应用研究。论述了该法存在的问题和解决的方法。 关键词：超临界水氧化；废水处理；废物处理 中图分类号：TQ031．7 文献标识码：A 文章编号：1008--6129(2008)O1—o0O1—o4 ． 超临界水氧化(scwo)技术是一种清洁、无污 过氧化氢进一步分解成羟基： 染、对环境友好的有机废物处理技术，在处理有毒、 H202+M一2HO· (3) 难降解的有机废物方面具有独特的效果。该法利用 0vI为均质或非均质界面)，羟基具有很强的亲 超临界水(scw)作为介质来氧化分解有机物，是一 电性，几乎能与所有的含氢化合物作用： 种能彻底破坏有机物结构的湿式氧化技术，并且由 RH+HO’一R．+H20 (4) 于有机物在超临界水中氧化时会放出大量的热量， (1)、(2)、(4)式中产生的自由基 ·)能与氧 当水中有机物的质量分数超过2％时，即可实现自 气作用生成氧化自由基，后者能进一步获取氢原子 热而不需外界供给热量，因而，【l。】被认为是最具 生成过氧化物： 发展前途的高级氧化。 】 R·+02—}ROO· 一 、 超临界水氧化 Roo·+RH— ROOH+R· 1．超临界水性质 过氧化物通常分解生成分子较小的化合物，这 水 的临界温度是374_3℃，临界压力是 种断裂迅速进行直至生成甲酸或己酸。甲酸或己酸 22．05MPa，在此温度和压力之上就是超临界区。通 最终也转化成二氧化碳和水。 常情况下水是不可压缩的，但超临界水 (SCw) ’ 3．反应动力学 为可压缩的流体。SCW 的密度接近于液体，粘度 反应动力学研究是超SCWO技术的一个重要 与气体接近，扩散系数大约是液体的10O倍，SCW 组成部分。LiI8j提出了反应网络法：基础是一个简 既具有液体的溶解性，又具有气体的传递性，SCW 化了的反应网络，其中包括中间控制产物、生成和 的介电常数大大降低，此时水表现得更像一种非极 分解步骤。在SCWO反应中认为有机物反应的途径 性溶剂。 为： 2．超临界水氧化反应机理 SCWO技术实际上是在超临界水状态下进行 A+o，——— L———◆ C 的湿式氧化法。由于SCWO具有极强的传输能力， 不存在气液界面之间的物质移动等问题，因此提供 B+。 了湿式氧化反应的理想环境。SCWO反应的原理主 要是利用SCW作为反应介质，以空气、氧气、H2O2 等作为氧化剂来氧化分解有机物。L7J 有机废物SCWO氧化反应是基于自由基反应 机理，[81该理论认为HO2是反应过程中重要的自由 基，在没有引发的情况下，自由基由氧气攻击最弱 的Cl_-H键而产生： RH+02— R斗OH’