超临界水氧化技术及其应用

超临界水氧化技术及其应用第39卷第8期2010年8月辽宁化工LiaoningChemicalIndustryVo1．39，No．8August，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，作为一项环境友好型技术，是20世纪80年代中期由美国学者Modell提出的一种具有适应性强，节省能耗，高效等特点的水处理技术，特别是对于有机污染物浓度高，种类多，危害大，难生化的工业废水、城市污水。超临界水氧化技术能够完全氧化污水中的污染物，处理产生的二次污染小，且设备与运行费用相对较低，受到国内研究者的广泛关注，被视为是最有前途的废物处理技术。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围。1超临界水氧化技术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。超临界水在温度高于374oC，压力高于22．1MPa的条件下制得，此条件下的超临界水具有液态水和气态水双重性质，汽液两相之间的界面消失，成为一个均相体系，流体传送随之增强，有利于反应的快速进行，它对有机物、气体具有较好的溶解能力，可以和氧气等气体完全互溶，而无机盐则溶解度很小，同时，水的介电常数、密度和粘度也随着温度和压力的升高而降低。总之，超临界水因为其溶解能力特殊、密度易变、粘度较低、表面张力较低，扩散性强，所以比非超临界水的活性更强，反应更迅速。1．2技术原理在高温、高压下，利用分子氧作为氧化剂，以超临界水作为溶剂，把有机物氧化分解为CO和H0的高级氧化技术，称为超临界水氧化(SCWO)法。超临界水氧化反应，可以用自由基反应理论来解释，产生自由基的过程为：RH4-02R·4-HO2‘RH4-HO2·—R’+H202PhOH+O2—}Ph0·+HO2·PhOH+HO2·—-Ph0·+H2O2式中：Ph一芳香族化合物。在具有液