這是一個關(guān)于超臨界水氧化法PPT，包括了背景，超臨界水的概念及其特性，SCWO反應(yīng)途徑，SCWO法對于苯胺的降解研究，SCWO技術(shù)的研究與應(yīng)用，當(dāng)前SCWO的技術(shù)應(yīng)用，SCWO法處理存在的問題(disadvantage)，SCWO未來的研究方向等內(nèi)容，超臨界水氧化技術(shù)(SCWO) Supercritical water oxidation 背景(background) 超臨界水氧化(Super Critical Water Oxidation or SCWO)法是由美國學(xué)者M(jìn)odell等人于20世紀(jì)80年代中期提出的一種新穎的水污染控制方法，具有節(jié)能、高效、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。 美國國家關(guān)鍵技術(shù)所指出，最有前途的廢物處理技術(shù)是SCWO法。美國能源部會同國防部和財(cái)政部于1995年召開了第一次SCWO研討會,討論用SCWO法處理政府控制污染物(government wastes)。 美國能源部科學(xué)家Paul W. Hart指出:“鑒于SCWO法具有諸多優(yōu)點(diǎn),用它來代替焚燒法是極有生命力的”，歡迎點(diǎn)擊下載超臨界水氧化法PPT。

超臨界水氧化法PPT是由紅軟PPT免費(fèi)下載網(wǎng)推薦的一款儀器設(shè)備PPT類型的PowerPoint.

超臨界水氧化技術(shù)(SCWO) Supercritical water oxidation 背景(background) 超臨界水氧化(Super Critical Water Oxidation or SCWO)法是由美國學(xué)者M(jìn)odell等人于20世紀(jì)80年代中期提出的一種新穎的水污染控制方法，具有節(jié)能、高效、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。 美國國家關(guān)鍵技術(shù)所指出，最有前途的廢物處理技術(shù)是SCWO法。 美國能源部會同國防部和財(cái)政部于1995年召開了第一次SCWO研討會，討論用SCWO法處理政府控制污染物(government wastes)。 美國能源部科學(xué)家Paul W. Hart指出:“鑒于SCWO法具有諸多優(yōu)點(diǎn)，用它來代替焚燒法是極有生命力的”。 我國在SCWO法方面的研究工作才剛剛開始。超臨界水的概念及其特性定義：純物質(zhì)有氣、液、固三相，當(dāng)系統(tǒng)溫度及壓力達(dá)到某一特定點(diǎn)時，其氣-液兩相密度臨近相同，兩相合并為均一相。此特定點(diǎn)稱為該物質(zhì)的臨界點(diǎn)，所對應(yīng)的溫度、壓力和密度則分別稱為該純物質(zhì)的臨界溫度(TC) 、臨界壓力(PC)和臨界密度(ρC) 。高于臨界溫度和臨界壓力的狀態(tài)則稱為超臨界狀態(tài)。 處于超臨界狀態(tài)時，氣液兩相性質(zhì)非常接近，以至于無法分辨，故稱之此狀態(tài)下的均勻相為超臨界流體（SCF）。 超臨界流體相圖 The critical point of some SCF 水與CO2相圖 超臨界水臨界點(diǎn)是374.2℃、22MPa；超臨界二氧化碳的臨界點(diǎn)是31 ℃ 、7.3MPa；甲醇則需要239 ℃和7.9MPa Supercritical Water Oxidation (SCWO) 利用水在溫度374℃，壓力 22MPa的超臨界狀態(tài)下，兼具氣體與液體高擴(kuò)散性、高溶解力及低表面張力的特性，對有機(jī)廢棄物進(jìn)行氧化分解，將其轉(zhuǎn)化成H2O及CO2，達(dá)到去毒無害的目的的一種高級氧化技術(shù)。 significance 在超臨界狀態(tài)下（一般系統(tǒng)條件約在24~35MPa及400~650℃ ），水與有機(jī)物質(zhì)以及氧氣可完全互溶，故可形成單相反應(yīng)。通常在幾秒的反應(yīng)時間內(nèi)，即可達(dá)99.9%以上的破壞率，無機(jī)鹽類幾乎可不溶而分離，可應(yīng)用于處理難分解的有機(jī)氯化物、污泥、飛灰中的Dioxin及其它危險(xiǎn)性有機(jī)物質(zhì)等。 恢復(fù)常溫常壓后，水與一般流體無異，無二次污染。 超臨界水處理技術(shù)是一極具清潔處理效益的技術(shù)，不需后處理設(shè)備。 P=25MPa 超臨界水與普通水溶解能力對比有機(jī)廢水在超臨界水中的氧化反應(yīng)有機(jī)化合物+O2 CO2+H2O 有機(jī)化合物中的雜原子 [O] 酸、鹽、化合物 酸+NaOH 無機(jī)鹽 SCWO機(jī)理 (Li提出) RH+O2 R.+HO2. RH+HO2. R.+H2O2 H2O2+M 2HO. RH+HO. R.+H2O R.+O2 ROO. ROO.+RH ROOH+R. ……………………斷裂進(jìn)行直至生成甲酸（乙酸） CO2+H2O 3.1.2 SCWO反應(yīng)途徑 H2O2 → 2OH· 2HO2 · → H2O2+O2 OH·+HO2 · → H2O+O2 H2O2+OH· →H2O+HO2 · Mass transfer resistance of interphase . hydrocarbon CmHnOr+pO mCO2+(n/2)H2O qCH3COOH+qO nitrogenous compounds sNH3+tO2 CmNqHnOr+pO yN2+mCO2+xH2 qCH3COOH+qO chlorine compound rCHCL3+rO2 CmCLsHnOr+pO mCO2+xH2O+sH qCH3COOH+qO SCWO、WAO與傳統(tǒng)焚燒法的對比 SCWO法對某些有機(jī)物的分解率 3.3 SCWO法對于苯胺的降解研究 K：氧化劑的加入水平，實(shí)際加入的H2O2量與理論需用量的比值來表示 R：TOC去除率 傳統(tǒng)SCWO 工藝流程圖 3. SCWO技術(shù)的研究與應(yīng)用 Batch Supercritical Water Oxidation (SCWO) 封閉環(huán)路（Closed-Cycle） SCWO 反應(yīng)系統(tǒng) 滲透器壁反應(yīng)器（Transpiring-Wall Reactor or TWR） Supercritical water oxidation apparatus Shinko Pantec's pilot plant 超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng) 連續(xù)式超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)，主要單元包括︰廢液進(jìn)料高壓泵、空氣壓縮機(jī)、預(yù)熱器、反應(yīng)器、冷卻器、壓力控制閥及氣液分離槽。超臨界水氧化系統(tǒng)處理有害廢液對照圖 (左：反應(yīng)前廢液；右：反應(yīng)后COD＜30ppm) 技術(shù)規(guī)格  反應(yīng)系統(tǒng)包括：進(jìn)料系統(tǒng)、高壓泵、預(yù)熱器、反應(yīng)器、冷卻器（或熱回收系統(tǒng)）、分離器等。反應(yīng)器：耐溫：≧500℃，耐壓：≧300kg/cm2 處理量：≧30㎏/h 反應(yīng)時間：數(shù)秒至數(shù)分鐘 SCWO of paper mill effluents SCWO of polymer effluents 運(yùn)用超臨界水氧化技術(shù)處理城市污泥 3.5當(dāng)前SCWO的技術(shù)應(yīng)用 應(yīng)用于食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、半導(dǎo)體清洗及環(huán)境工程等。在環(huán)保方面的應(yīng)用主要為降解有害廢棄物。塑膠及其衍生物：含鹵素塑膠、火焰抑制劑、塑化劑等；有機(jī)物質(zhì)：殺蟲劑、醫(yī)藥、容積、染料；高能量物質(zhì)：炸藥、煙霧彈藥、氣體推進(jìn)劑；廢水：紡織或紙漿工廠廢水、漂白廢水、切削廢液、皮革廢液；下水道污泥：城市污泥、工業(yè)污泥；受污染土壤：礦油、含鹵素有機(jī)物。 目前發(fā)展SCWO技術(shù)的主要國家及應(yīng)用對象 德國：除美國外最主要的研究國家，研究方向?yàn)楣�業(yè)廢水與廢棄 物的處理，如紙漿廠與制藥廠的廢水以及電子工廠的下腳 料等。目前已開發(fā)出多種具抗腐蝕的反應(yīng)器。法國：主要研究放射性廢水及油墨廢水。瑞典：以工業(yè)應(yīng)用于處理含胺廢水。瑞士：已開發(fā)出抗腐蝕反應(yīng)器。西班牙：已開發(fā)出抗腐蝕反應(yīng)器。英國：以Nottingham大學(xué)研究為主，仍停留于實(shí)驗(yàn)室階段。日本：主要研究危險(xiǎn)性廢棄物或廢水，以PCBs、Dioxin的去除研 究為主。為目前少數(shù)擁有工業(yè)化技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的國家之一。中國：也將SCWO技術(shù)列為國家科技部重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)。韓恩 厚博士在中國科學(xué)院和國家科委的支持下，率先在國內(nèi)開 展超臨界水的研究。正在研制的我國首套超臨界水氧化 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將對我國的載人飛船、核潛艇、垃圾處理等方面 產(chǎn)生重大影響。 Cost analysis 例一 荷蘭某SCWO實(shí)驗(yàn)工廠處理量為1m3/h，設(shè)備占地面積為100m2(10m×10m)，設(shè)備投資成本估計(jì)Nfl.20百萬元，操作成本Nfl.200~500/m3。 例二 美國德州GNI 集團(tuán)公司於1994年春天開始，在德州Deer Park建造一座SCWO工廠，1995年1月完工，設(shè)計(jì)處理量為5，000gal/d，主要處理廢水中的含氯物質(zhì)，使用Modar公司技術(shù)，造價(jià)6百萬美元。Modar公司副總裁William Killilea說當(dāng)SCWO處理量為5，000~100，000 gal/d，其處理成本為0.75美元/gal。 例三 日本Organo公司與日本戶田市污水局處理含有1%的污泥，污 水局設(shè)計(jì)建造一座處理量為10m3/d的實(shí)驗(yàn)工廠，用此方式處 理活性污泥可以減少20~30%的成本。 SCWO法、WAO法及傳統(tǒng)焚燒法的成本比較結(jié)論 SCWO法具備的優(yōu)勢(advantage) 分解效率高：對某些難分解性有機(jī)物分解率甚至高達(dá)99.9999%以上；無二次污染：排放氣體是 CO2、N 2和O 2 ，無NOx、SOx、Dioxin等，無機(jī)鹽以固體形式回收；氧化反應(yīng)速度迅速：反應(yīng)一般只需幾秒至幾分鐘設(shè)備的小型化可處理的廢水濃度廣：(ppm～%)；高效節(jié)能：反應(yīng)是放熱反應(yīng)，只要進(jìn)料具有適宜的有機(jī)物含量，僅需輸入啟動所需的外界能量，整個反應(yīng)可靠自身維持進(jìn)行，多余熱能可以回收； 5.2 SCWO法處理存在的問題(disadvantage) 高腐蝕速度，選材難無機(jī)物溶解度減小，誘發(fā)堵塞，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)難（鹽沉淀）初期投資較高 5.3 SCWO未來的研究方向進(jìn)料廢水懸浮液中固體/鹽的去除；滲透器壁反應(yīng)器（Transpiring-Wall Reactor or TWR）系統(tǒng)的優(yōu)化；建立動力學(xué)反應(yīng)過程更加明確的TWR系統(tǒng)模式。 References Modell M， Using Supercritical Water Oxidation to DestroyToughWaters1 ChemicalWeek， 1982， 4: 21～26 劉學(xué)武，超臨界水氧化技術(shù)工業(yè)化的瓶頸問題及解決方法，化工設(shè)計(jì) 2008， 18( 6) 孫德智，環(huán)境工程中的高級氧化技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社133-167 詹世平，能量自補(bǔ)償式超臨界水氧化過程的研究，化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2009.02 江濤，環(huán)境友好型新技術(shù)— — —超臨界水氧化法，污染防治技術(shù)，2008，02iRi紅軟基地