摘要：超临界水氧化技术具有高温、高压特点,高温产物的能量回收是实现超临界水氧化技术工业化的关键。设计2种超临界水能量回收工艺,以火用效率和能量效率为目标函数,研究预热温度400~600℃、体系压力21~29 MPa、透平压力0.1~23 MPa和乏汽温度160~200℃条件下能量回收情况。结果表明:其热能回收优先于压力能回收的工艺,预热温度600℃、反应压力23 MPa、透平出口压力0.1 MPa和换热器热流股出口温度为211.85℃时具有更高火用效率和能量效率,分别为87.7%和76.7%。优先回收热能有利于超临界水氧化技术发展。

摘要：针对高浓度肼类废水处理的需要,开展了一体化工业级连续式超临界水氧化系统的研制。介绍了设备的工作原理和工艺特点,设计开发了反应器及配套的进料、供氧、预热、冷却、排盐及控制系统。针对高温、高压、过氧的使用条件,进行了安全性设计分析。开展了利用真实肼类废水的调试试验,并获取了最优工艺参数。结果显示,该设备可以实现入水COD为10000mg/L左右的高浓度肼类废水快速高效处理,主要指标满足GJB 3485A-2011标准的要求,处理量达到50L/h。设备能够满足高浓度肼类废水处理的工程需要,并具备拓展应用的能力。

摘要：超临界水氧化(SCWO)技术以超临界水(SCW)为介质,将有机污染物深度降解为CO_(2)、H_(2)O和N_(2)以及无机盐等小分子化合物,具有反应快、降解彻底,无二次污染等明显优势,被誉为最有前途的污染物末端处理技术之一。然而,由于有机污染物氧化过程及中间产物复杂,使得设备工况环境苛刻且变化范围大,长时间运行极易遭受严重的腐蚀。为了提升污染物超临界水氧化系统的防腐蚀性能,使其实现规模化应用,科学家们通过耐腐蚀反应器研发,工程材料(金属、合金、陶瓷等)腐蚀过程和机理研究,卓有成效的工艺过程优化,强化了超临界水氧化系统中腐蚀发生、发展的认识,对防腐蚀技术的研发具有显著的促进作用,并已取得不少创新性成果。这些成果为开发新型防腐蚀超临界水氧化设备积累了丰富的基础数据,对其处理效果和效率提升,能量及运行成本核算等工业化设计提供了线索。

摘要：蒸发壁式反应器作为超临界水氧化系统的核心设备,反应区温度及反应器出口温度是指导反应器结构设计的关键因素。通过建立反应器三维几何模型,采用CFD数值模拟手段,计算蒸发壁式反应器内部流场分布,了解分布规律,为反应器结构设计提供依据,保证设备安全稳定运行。

摘要：超临界水氧化(SCWO)工艺非常适用于高浓度废液的处理。针对目前SCWO处理系统能耗大、能量回用方式单一的问题,介绍了传统工艺流程的能量回收方式,分析了系统能量利用效率,创新性地采用透平和有机朗肯循环(ORC)串联的方式分别对压力能和热能进行回收。利用Aspen Plus建立SCWO系统能量回收模型,研究不同工艺流程对系统能效、(火用)效及输出功率的影响,在此基础上探讨透平的入口温度和出口压力、ORC的蒸发温度对系统性能的影响。结果表明:对反应产物依次进行压力能和热能回收为系统最佳能量回收方式;提高透平的入口温度和出口压力均可提高系统的性能,并同时提高透平输出功率的稳定性;降低ORC的蒸发温度会提高系统蒸汽产量,但同时也减少了可直接利用电能的产生量。

摘要：分析超临界水氧化过程中的腐蚀机理及影响因素,介绍各类工程材料的腐蚀行为。鉴于尚未发现可以抵抗所有腐蚀的材料,对超临界水氧化工艺与结构设计提出改进建议。

摘要：在间歇式反应器中进行偶氮染料C.I.活性橙7的超临界水氧化实验,探索染料分子中的偶氮基团在氧化反应中的转化规律。选取反应温度、氧化系数、初始COD质量浓度、反应时间和pH值为过程参数,总氮去除率和氨氮质量浓度为响应量,通过中心组合设计方法进行实验设计,设计了一个五因素、五水平包含22个实验点的实验矩阵。采用响应面分析法对实验结果进行模拟及分析,建立了总氮去除率与5个过程参数关系的二次多项式数学模型,分析了各个参数单独的及相互作用对总氮去除率的影响。实验结果表明:在实验条件范围内,C.I.活性橙7的超临界水氧化反应过程中,总氮有明显的去除,可达到20.10%—64.16%,但产生的氨氮质量浓度却极少,并且5个过程参数对总氮去除率的一次影响都为正向的积极作用。

摘要：超临界水氧化技术具有净化效率高、反应速率快、有机物降解彻底、无二次污染等优点,常用于高浓度难降解有机废液无害化处理中。本文比较了超临界水氧化法、焚烧法、Fenton试剂法、湿式空气氧化法处理有机废液的特点及其处理不同浓度、不同热值有机废液的应用条件,介绍了超临界水氧化降解火炸药废液、推进剂废液、放射性废液等的反应机理、工艺运行参数及其主要元素降解路径,为超临界水氧化处理难降解有机废液大规模工程应用奠定了基础。

摘要：超临界水氧化 (SCWO)技术是近 2 0多年来发展起来的极具潜力的有机废物处理技术 ,超临界状态下的水能与氧或空气完全互溶 ,而且有毒物质被快速转化成无害的液体或气体 (如CO2 和H2 O )等无机小分子化合物。介绍了SCWO技术的特点、原理和方案设计 ,以及当前的研究状况和工业应用时存在的盐沉积和腐蚀等问题及相应的对策。

摘要：在间歇式反应釜上采用超临界水氧化法处理垃圾渗滤液.运用中心组合设计研究了反应温度(400～500℃)、压力(24～28 MPa)、反应时间(5～10 min)和氧化系数(1.5～2.5),以及它们的交互作用对COD、氨氮去除率的影响,同时通过响应面法分析拟合出COD、氨氮去除率的二次回归方程,得到最优工艺条件.结果表明,各因素对COD去除率的影响主次作用排序为:反应压力>温度>氧化系数>反应时间;各因素对氨氮去除率的影响主次作用排序为:反应温度>压力>氧化系数>反应时间,而影响因素之间的交互作用对两者去除效果的影响却不明显.所得拟合方程对COD、氨氮去除率的预测误差分别小于±4%、±9%.拟合方程所得最佳实验条件为:时间5 min、温度496.05℃、压力27.69MPa、氧化系数2.44,此时COD的去除率可以达到98.31%、氨氮去除率可以达到95.69%.