簡述超臨界水氧化裝置的工作原理
更新時間:2022-06-01 | 點擊率:545
超臨界水氧化裝置是一種可實現(xiàn)對多種有機廢物進行深度氧化處理的技術,是通過氧化作用將有機物*氧化為清潔的H2O、CO2和N2等物質(zhì),S、P等轉(zhuǎn)化為鹽類穩(wěn)定化,重金屬氧化穩(wěn)定固相存在于灰分中,該技術在處理各種廢水和剩余污泥方面已取得了較大的成功。
謂超臨界,是指流體物質(zhì)的一種特殊狀態(tài)。當把處于汽液平衡的流體升溫升壓時,熱膨脹引起液體密度減小,而壓力的升高又使汽液兩相的相界面消失,成為均相體系,這就是臨界點。當流體的溫度、壓力分別高于臨界溫度和臨界壓力時就稱為處于超臨界狀態(tài)。超臨界流體具有類似氣體的良好流動性,但密度又遠大于氣體,因此具有許多*的理化性質(zhì)。
水的臨界點是溫度374.3℃、壓力22.064MPa,如果將水的溫度、壓力升高到臨界點以上,即為超臨界水,其密度、粘度、電導率、介電常數(shù)等基本性能均與普通水有很大差異,表現(xiàn)出類似于非極性有機化合物的性質(zhì)。因此,超臨界水能與非極性物質(zhì)(如烴類)和其他有機物*互溶,而無機物特別是鹽類,在超臨界水中的電離常數(shù)和溶解度卻很低。同時,超臨界水可以和空氣、氧氣、氮氣和二氧化碳等氣體*互溶。
由于超臨界水對有機物和氧氣均是好的溶劑,因此有機物的氧化可以在富氧的均一相中進行,反應不存在因需要相位轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的限制。同時,400~600℃的高反應溫度也使反應速度加快,可以在幾秒的反應時間內(nèi),即可達到99%以上的破壞率。有機物在超臨界水中進行的氧化反應,可以簡單表示為:
酸+Na0H一無機物
超臨界水氧化反應**:有機碳轉(zhuǎn)化為CO2,氫轉(zhuǎn)化為H2O,鹵素原子轉(zhuǎn)化為鹵離子,硫和磷分別轉(zhuǎn)化為硫酸鹽和磷酸鹽,氮轉(zhuǎn)化為硝酸根和亞硝酸根離子或氮氣。而且超臨界水氧化反應在某種程度上和簡單的燃燒過程相似,在氧化過程中釋放出大量的熱量。
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