超临界水氧化

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： 超临界水氧化技术(SCWO)自1980年被提出以来得到了快速的发展,在废物处理、尤其是有机危废的处理上发挥了重要的作用。从超临界水自身的特性出发,系统地介绍了SCWO的特点,并从基础研究进展、技术应用领域、关键技术难题及其解决方案等方面综述了SCWO的发展历程,重点对SCWO在放射性废物处理领域的研究和应用进行了总结和分析。针对目前SCWO工艺的废水增容问题,指出了废水最小化的建议,提出通过提高现有SCWO体系的氧化容量和提高SCWO工艺过程中水的利用率实现废水减容的措施。

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： 对吡啶溶液进行超临界水氧化处理,研究各因素对降解效果的影响.结果表明,TOC去除率随吡啶初始浓度、反应温度、氧化系数(OC)及停留时间的增加而增加,而氨氮残留率随吡啶初始浓度升高而升高,随温度升高先降低后升高,随氧化系数及停留时间的提高先升高后降低.选择初始质量浓度为100 mmol/L的吡啶溶液进行研究,在反应温度460°C,OC=2,停留时间5 min的优选条件下TOC去除率达到91.99％,氨氮残留率为58.69％.

摘要： 针对乏燃料后处理常用的有机溶剂TBP/煤油,采用以质量分数为30％ 的双氧水为氧化剂的超临界水氧化(SCWO)处理装置进行了模拟实验.结果显示,反应温度(550±50)°C、停留时间(9±1)min、氧化剂与有机物流量比16.5±0.5条件下,有机物无机化率可达到99.9％ 以上.在此基础上开展了SCWO处理工艺放射性实验研究.结果表明,在气相产物中,放射性低于检测下限;在液相产物中,α活度浓度为2.37×103 Bq/L,β活度浓度为8.94×102 Bq/L,γ活度浓度为96 Bq/L;在固相产物中,α比活度为2750.2 Bq/g,β比活度为5863.3 Bq/g,γ比活度为5840.2 Bq/g,根据放射性活度衡算,放射性核素大部分进入固体残渣中.SEM/EDS表征结果表明,反应过程产生的固体产物中,主要以U元素为主,产物中主要含U、Ni、Cr、Fe、Al的磷酸盐及氧化物.

摘要： 超临界水氧化是一种高效处理有机废水和废物的氧化技术,自20世纪80年代提出以来,国内外进行了大量研究,其应用研究多集中在废水和城市污泥处理方面.本文简要介绍了目前国内污泥处理方法,并重点介绍了超临界水氧化技术及其处理含油污泥的研究进展及存在问题.

摘要： 本文提出了一种基于集成超临界水氧化和夹点技术并适合铝产业应用的新型污水/污泥柔性模块化设计技术.阐述了这项新技术的三个关键技术特征,并对这项技术的应用发展进行了探讨,认为是未来铝产业智能工厂/绿色制造的先驱技术,也是铝产业高质量可持续发展的理论和实践重要基石.

摘要： 基于前期研究和国内外相关文献,分别从数学模型、物性数据和模拟实例三个方面回溯了CFD的发展历程,综述了最新研究进展.总结出RNG k-ε、EDC分别是纯流态、湍流-化学反应两种体系普遍采用且模拟效果最好的模型,但在面对水热燃烧、水膜形成和非均相催化等典型水热过程时,仍不能有效兼顾流体力学问题与化学反应问题;其次,超临界水热环境下多相流体的基础物性数据匮乏是CFD模拟研究的另一瓶颈;最后,指出了开发新模型并结合原位探测实验新技术是未来的重点研究方向.

摘要： 超临界水氧化技术(SCWO)是一种新型且高效的有机物处理技术,水在超临界状态下的特殊性质使其在乏燃料萃取剂废液的处理上拥有独特的优势.通过总结乏燃料萃取剂废液的特点,从机理、工艺、应用三个方面整理SCWO处理乏燃料萃取剂废液的研究进展.指出SCWO处理乏燃料萃取剂废液工程化过程中存在的问题,并对SCWO处理技术处理乏燃料萃取剂废液的前景进行展望.

摘要： 放射性废油主要来自核电厂主泵、汽轮机等设备的运行维护,是一种典型的放射性有机废液.由于没有适宜的处理技术,只能进行贮存,长期贮存具有泄漏和着火的安全隐患.为解决放射性废油的处理难题,开展了超临界水氧化处理核电厂润滑油的实验研究.考察了不同反应温度、反应时间、过氧系数对VG 32润滑油COD(Chemical Oxygen Demand)去除率的影响.实验结果表明:最佳的反应温度为550°C、反应时间为80 s、过氧系数为250％;在该条件下,有机物的去除率达96％以上.此外,还研究了420～580°C下超临界水氧化处理核电厂润滑油的反应动力学.结果表明:反应活化能Ea为43.10 kJ·mol-1,指前因子A为8.861 s-1,动力学模型计算值与实验值之间的偏差小于3％,表明该模型具有可信性.本研究为超临界水氧化处理放射性废油奠定了实验基础.

摘要： 本文使用连续的超临界水氧化设备,利用超临界水氧化技术(SCWO)处理模拟核废料废水(磷酸三丁酯、磺化煤油的混合物),对该废水在超临界水介质内的氧化分解进行试验,研究多种因素对有机物去除率的影响,确定SCWO技术处理TBP的最优化反应条件.收集尾气、出水样品,检测其成分,评估处理条件下排放情况.结果表明,在温度500°C,压力20MPa,过氧系数2倍的条件下,有机物去除率降到了99.71％,且气相产物为CO2,O2,N2,未检测出如NOx,CO等有害气体,模拟废水经过超临界水氧化处理后产物不含有害成分.

摘要： 采用超临界水氧化法在间歇式反应器中对印染废水及污泥进行处理试验,研究了温度和氧化系数对处理后COD(化学需氧量)的影响.当温度达到550°C,2.0倍氧化系数时,处理后废水和污泥的COD分别为20.9mg/L和30.7mg/L,去除率分别达到96.6％和99.9％.在该处理条件下,印染废水和污泥中的酚类和挥发酚的质量浓度均大幅降低,达到GB8978-1996中对挥发酚的排放标准,且处理后废水及污泥中的重金属锑去除明显,达到GB30770-2014的排放标准.

摘要： 简单介绍了超临界水氧化处理高浓度印染废水及污泥的技术优势,阐述了一套自主设计的超临界水氧化系统工艺流程和其核心部件反应器的创新设计特点,重点论述了印染有机物超临界水氧化反应条件的确定以及水热燃烧反应器材料的选择,同时估算了该系统的设备投资和运行费用.结果表明,超临界水氧化技术是一种经济可行的高浓度印染废水及污泥处理技术.

摘要： 超临界水氧化技术是一种处理有机废物的新型技术,主要用于有机废物的无害化处理以及产生用于油田注采的多元热流体.为了更好的指导超临界水氧化气膜反应器的设计,本文通过Fluent 6.3模拟了气膜反应器内各操作参数对温度分布的影响。研究结果表明：反应器内的整体温度随燃料流量、浓度,辅助热源流量、温度增加而逐渐升高,随N2流量增加逐渐降低。同时,反应器内的最高温度和多孔管内壁最高温度所处位置也随各操作参数变化而变化。

摘要： 实验室废水具有浓度多变、成分复杂、排放不连续及排放量不确定等特点，而且常含有许多毒性大且难生物降解的污染物。本文以化工类实验室的有机废水为研究对象，得到反应进行的适宜工艺条件为温度440°C，压力26MPa，停留时间大于70s，双氧水过量2.6 倍。在此条件下，液相产物中有机物和总有机碳（TOC）含量均达到了GB8978-1996 允许的排放标准。热耦合流程模拟研究结果表明，节省加热公用工程用量73.64kW，相比原流程减少96.0%；节省冷却公用工程用量77.22kW，约合冷却水13301.4 kg/h。在此基础上，对流程中主要设备进行了选型计算，提出了一套较为完整的超临界水氧化处理实验室废水装置的工艺设计方案。

摘要： 喹啉是典型的氮杂环有机化合物之一，毒性大，难以采用生物方法使其完全降解。通过单因素实验考察了温度、压力、停留时间和氧化剂过量倍数对喹啉和TOC去除率的影响。在实验范围内提高反应温度、延长反应的停留时间、增大氧化剂过量倍数均有利于提高TOC去除率。对喹啉废水降解产物的分布进行了研究，结果表明喹啉中的C经超临界水氧化后主要转化为CO2和少量的CO，N主要转化为N2、少量氨氮以及含氮有机物。

摘要： 超临界水氧化技术是一种新兴的放射性有机废液处理技术.文章对超临界水的性质、超临界水氧化技术的原理、工艺流程和发展现状进行了介绍.指出了超临界水氧化技术工业化存在的问题,如材料的腐蚀和无机盐的沉积问题,最后对其应用前景进行了展望.

摘要： 本文从系统稳定运行、节能、燃料降解效率等角度出发，对不同操作参数下的内热式超临界水氧化水膜反应器内的温度场及反应器出口气液相产物的分布规律进行了实验研究。研究结果表明，当反应器内有效停留时间大于10.5 s时，反应器出口液相产物中TOC 浓度低于50 ppm，对应降解效率大于99%；而气相产物中CO 浓度低于0.1%。

摘要： 针对可燃冰前景可观，开采难度大这一问题，本文提出一种在海底将可燃冰氧化利用的方法，利用海平面2200m 以下能达超临界压力的环境压力，利用可燃冰超临界反应释放的热量加热从海平面以上送到海底下的给水，然后输出高温高压蒸汽至海平面以上进入汽轮机组做功发电。经模拟及理论计算得出供给350MW的凝汽式汽轮机机组TRL 工况运行，需要的可燃冰供给量为1275.30t/h，需要氧气量为535.63 t/h。

摘要： 本课题利用熔融石英毛细管反应器（FSCR）、显微观察系统和拉曼光谱系统研究超亚临界水氧化1,1,1‐三氯乙烷。利用显微观察系统和FSCR反应器研究了1,1,1‐三氯乙烷（TCA）在25.5‐400°C下的相态变化，利用Raman光谱对三氯乙烷的气相终产物CO2进行了定性定量分析。实验考察了温度、停留时间、氧化剂拉曼光谱投加量等因数对三氯乙烷的降解效果的影响。结果表明：在FSCR反应器中，我们发现在420°C和175%过氧量的情况下，反应停留时间360秒以上就能使1,1,1‐三氯乙烷彻底氧化为二氧化碳。通过实验数据关联，得出TCA的二氧化碳生成动力学为一级，反应活化能为100.11kJ·mol‐1。

摘要： 本发明实施例提供一种本发明实施例提供的一种超临界水氧化加热方法、装置和超临界水氧化系统，具体实现方案为：该装置包括：预热器、氧化加热单元、加热材料供给单元。预热器用于将装载的水通过加热材料加热到第一预设温度时，将加热后的水输入至氧化加热单元。氧化加热单元用于将加热到第一预设温度的水、加热材料和氧气进行氧化反应，以将生成的氧化生成物加热到第二预设温度。氧化加热单元用于将加热后的氧化生成物输入至超临界水氧化反应器，以使超临界水氧化反应器内的温度大于或等于300摄氏度。本发明实施例的装置由于采用了预热器和氧化加热单元相结合的结构，氧化加热单元利用氧化反应提供热量，造价成本较低。

摘要： 本发明涉及超临界水氧化技术领域，尤其涉及一种超临界水氧化喷嘴及超临界水氧化反应器。能够提高待反应原料与氧气的混合效果，从而能够提高所述超临界水氧化反应的彻底性，加快反应速度。本发明实施例提供一种超临界水氧化喷嘴，包括：喷嘴本体，所述喷嘴本体包括同轴设置的氧气通道和原料通道，所述氧气通道位于在所述原料通道的内侧；其中，所述原料通道内设有分别与所述原料通道的原料入口和原料出口连通的第一螺旋状通道，所述第一螺旋状通道的螺距沿原料在所述第一螺旋状通道内的行进方向渐缩。本发明实施例应用于超临界水氧化反应。

摘要： 本公开提供了一种管式超临界水氧化反应器、超临界水氧化系统及方法。其中，一种管式超临界水氧化反应器，包括：内筒和外筒；所述外筒套设在内筒外部，物料入口设置在内筒和外筒之间，物料出口设置在内筒顶部，使得工质由内筒和外筒之间的间隙流入且从内筒顶部流出；所述内筒与外筒之间的间隙中加装有翅片或膨胀节，以增大扰流，增长流程，强化换热。

摘要： 本发明涉及超临界水氧化技术领域，尤其涉及一种超临界水氧化反应器、超临界水氧化系统及方法。能够解决超临界水氧化反应器需要同时满足耐高温高压性和耐腐蚀性而带来的选材困难的问题，以及超临界水氧化反应器的堵塞问题，能够延长所述超临界水氧化反应器的使用寿命，提高系统运行的稳定性。一种超临界水氧化反应器，包括：外壁、内筒，以及设置在外壁和内筒之间的隔壁；所述内筒环绕的区域为反应区，所述外壁的底部设有排渣口，所述反应区和所述排渣口之间的区域为激冷区；所述内筒和所述隔壁围合成与所述反应区连通的第一换热夹层，所述隔壁和所述外壁围合成与所述激冷区连通的第二换热夹层；所述第一换热夹层上开设有产物出口。

摘要： 本发明公开了一种催化剂循环型超临界水氧化器及超临界水氧化系统，其中，反应器包括：由同轴设置且相连接的顶盖、上部直筒段、下部圆形封头组成的承压外壳体；配合设置的燃料注入管和空气注入管，设置在上部直筒段的底部；废液注入管，设置在下部圆形封头的中上部；内置式旋风分离器，同轴设置在上部直筒段；圆锥挡板，同轴设置在上部直筒段的中部，且圆锥挡板套设在内置式旋风分离器的外部；冷却水注入管，设置在下部圆形封头的中下部；排污管，设置在下部圆形封头的底部中心位置。通过本发明的技术方案，强化了非水溶性异相纳米催化剂与反应物的传热传质，实现了有机废液的高效降解，催化剂在反应器内外循环实现了催化剂的高效利用。

摘要： 本发明提供了一种超临界水氧化反应器，包括反应器筒体、氧化剂内管、搅拌装置及套设在反应器筒体的加热器和冷却器，反应器筒体内具有工作区域，反应器筒体沿轴向开设有料液进口及沿径向开设有料液出口，加热器对应于所述工作区域的加热区域形成超临界区域，冷却器对应于工作区域的冷却区域形成亚临界区域，氧化剂内管包括位于反应器筒体内且沿轴向设置的第一管及第一管沿径向弯折延伸且部分伸出反应器筒体外形成的第二管，第二管上设有若干通孔，搅拌装置安装在反应器筒体上对工作区域提供搅动以使氧化剂与待处理的有机废液混合均匀。本申请能有效减少超临界水氧化反应器内无机盐的析出，避免超临界水氧化反应对超临界水氧化反应器内部的腐蚀。

摘要： 本发明实施例提供一种本发明实施例提供的一种超临界水氧化加热方法、装置和超临界水氧化系统，具体实现方案为：该装置包括：预热器、氧化加热单元、加热材料供给单元。预热器用于将装载的水通过加热材料加热到第一预设温度时，将加热后的水输入至氧化加热单元。氧化加热单元用于将加热到第一预设温度的水、加热材料和氧气进行氧化反应，以将生成的氧化生成物加热到第二预设温度。氧化加热单元用于将加热后的氧化生成物输入至超临界水氧化反应器，以使超临界水氧化反应器内的温度大于或等于300摄氏度。本发明实施例的装置由于采用了预热器和氧化加热单元相结合的结构，氧化加热单元利用氧化反应提供热量，造价成本较低。

摘要： 本发明提供了一种超临界水氧化排渣系统及超临界水氧化排渣工艺，属于超临界水处理设备技术领域，超临界水氧化排渣系统包括反应罐、接渣罐以及排渣罐，所述反应罐用于超临界水氧化还原反应；所述接渣罐的入口与所述反应罐的出口连通，所述接渣罐与所述反应罐之间设有第一阀门；所述排渣罐的入口与所述接渣罐的出口连通，所述排渣罐与所述接渣罐之间设有第二阀门，所述排渣罐用于分离所述物料中的废渣与废水。本发明提供的超临界水氧化排渣系统在反应罐依次与接渣罐和排渣罐连接，通过接渣罐对物料进行承接，然后进入排渣罐实现对反应后产生物料中的沉淀物的分离排出，防止沉淀物对后续管道的堵塞。

摘要： 本公开提供了一种管式超临界水氧化反应器、超临界水氧化系统及方法。其中，一种管式超临界水氧化反应器，包括：内筒和外筒；所述外筒套设在内筒外部，物料入口设置在内筒和外筒之间，物料出口设置在内筒顶部，使得工质由内筒和外筒之间的间隙流入且从内筒顶部流出；所述内筒与外筒之间的间隙中加装有翅片或膨胀节，以增大扰流，增长流程，强化换热。

摘要： 本实用新型提供了一种超临界水氧化氧气流量控制系统，包括氧气流量控制管路、第一分支管路及第二分支管路；氧气流量控制管路上依次设有氧气流量总计量机构、第一连接点、调节系统、第二连接点及开闭机构；第一分支管路与第二分支管路均连接于第一连接点与第二连接点；第一分支管路、第二分支管路上分别设有调节系统。本实用新型还提供了一种超临界水氧化系统，包括上述氧气流量控制系统、氮气流量控制系统及反应器，氧气流量控制管路上设有与氮气流量控制系统相连的第三连接点。本实用新型的超临界水氧化氧气流量控制系统，使超临界水氧化系统在点火阶段氧气低流量和运行阶段氧气高流量均能有效的测量和控制，具有结构简单、安全可靠的特点。