超(亚)临界水氧化法在固体废物资源化中的应用

介绍了超 (亚 )临界水氧化的特性 ,综述了国内外超 (亚 )临界水氧化法在废高分子材料、化学反应残渣、污泥等固体废物资源化、能源化中的应用。探讨了该法在降解人工合成有机高分子废物得到燃料或化工原料 ,水解纤维素、甲壳素、水产和食品加工下脚料等天然高分子得到葡萄糖、葡糖胺、氨基酸等有机物单体 ,气化有机固体废物制造氢能源 ,分解化学反应残渣回收中间原料 ,催化降解活性污泥回收石油化工产品 ,以及处理有毒有害废物等方面的应用前景和发展趋势。     

超(亚)临界水在化学反应中的应用

近年来,随着对超（亚）临界水性质认识的不断深入,以超（亚）临界水为介质或反应物的超（亚）临界水中有机化学反应引起了人们的广泛重视。本文介绍了超临界水不同于常态水的特殊性质,可使有机反应在均相条件下进行,且支持离子、非极性有机化合物以及自由基反应。重点阐述了超临界水氧化反应和超临界水解反应中水的作用,水既作为反应介质,又以不同方式参与反应。     

亚临界水中化学反应的研究进展

近年来,亚临界水以其绿色、无毒、方便、高效等特点受到了学者们的广泛关注。在外加压力的作用下,水在100~374℃之间仍然可以保持液体状态,这种水即为亚临界水。本文对亚临界水的特性及优势进行了阐述,介绍了亚临界水中发生的反应类型,主要包括合成反应与降解反应,以及亚临界水对发生于其中的反应起到的作用主要有作为反应媒介、充当反应物或酸碱催化剂等;并简要介绍了两种亚临界水反应的装置。同时对于亚临界水反应的研究进展进行了概述,指出了在工业生产中可以利用亚临界水进行降解自然界中的大分子物质和进行合成反应,并对其今后的广阔前景进行了展望,提出亚临界水现阶段应用中所存在的问题,这些问题值得继续进行探索以期将亚临界水的应用推向更广泛的领域。     

亚临界水中废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯水解的研究

本文从聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的化学结构着手,结合亚临界水的特殊性质,采用水热法使PET在中性条件下水解为对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）。通过对填料比、反应时间和反应温度对PET水解率及TPA产率的影响进行探讨,研究确定了最佳水解条件：投料比10,实验温度250℃,反应时间7h。在最佳条件下PET的水解率可以达到 92.9%,TPA的产率为 86.4%,TPA纯度为98.251%以及TPA的酸度可达657.14 mgKOH/g。且研究发现醋酸锌可以加速PET的水解,并对PET在亚临界水条件下的水解机理进行了初步探索。     

超/亚临界水解技术在生物质转化中的应用研究进展

超/亚临界水用于生物质水解转化是近年来出现的新技术。本文首先对纤维素超/亚临界水解机理、产物分布与水解动力学、水解条件优化进行了归纳和总结。在此基础上,综述和分析了生物质超/亚临界水解技术研究进展和工艺发展方向,并对生物质水解转化利用的新途径和反应器技术发展状况进行了讨论。指出超/亚临界水解技术在生物质资源化领域具有广阔的应用前景。     

亚临界水中废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯的水解

从聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的化学结构着手,结合亚临界水的特殊性质,采用水热法使PET在中性条件下水解为对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)。通过考察投料比、反应时间和反应温度对PET降解率及TPA产率的影响,确定了最佳水解条件为:投料比(去离子水与涤纶布料质量比)10,温度250℃,反应时间7 h。在最佳条件下,PET的降解率可以达到92.9%,TPA的产率为86.4%,TPA纯度为98.251%,TPA的酸度为657.14 mg KOH/g。且研究发现醋酸锌可以加速PET的水解,并对PET在亚临界水条件下的水解机理进行了初步探索。     

亚临界水/二氧化碳中纤维素降解制备5-羟甲基糠醛的机理及动力学

采用气相色谱-质谱联用对亚临界水/二氧化碳二元体系中纤维素降解制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应产物进行分析,考察了纤维素降解生成5-HMF的机理,建立了纤维素降解反应的动力学方程.实验得出,在亚临界水体系以亚临界水/二氧化碳二元体系中纤维素降解生成5-羟甲基糠醛的反应均为一级反应,纤维素降解的表观活化能分别为113.32 kJ/mol和104.74 kJ/mol.     

基于微生物和纳米TiO2的双负载 核壳水凝胶的制备和性能

摘要：设计了能同时利用微生物和光催化剂，分步逐级降解有机污染物的多功能双负载核壳水凝胶，核为聚乙烯醇（PVA）和羟乙基纤维素（HEC）包覆酵母菌（YE），壳为海藻酸钠（SA）和钙离子（Ca2+）负载纳米二氧化钛（TiO2 NPs）。采用SEM观察形貌可知，核壳结构清晰可辩，显微镜照片和荧光标记照片证明了核中YE的存在，XRD分析结果证明了壳中TiO2 NPs的负载，同时FTIR、XPS验证了核壳结构的分子间存在着相互作用力。并且在不同负载量下，研究了核壳水凝胶对亚甲基蓝（MB）染料去除的分步降解效果，壳中TiO2 NPs负载量越高，对MB的降解最高，可达96.65%； YE负载量的增加而MB的降解率先增大后减小，最高可达92.15%。在循环降解4次后，对MB染料的降解率仍有68.97%。本研究为分步多次降解多种有机污染物，提供并拓展了研究思路和新方法。     

铁掺杂氧化锌纳米晶的制备及光催化性能研究

通过水热法制备了铁掺杂氧化锌纳米晶,采用红外、X射线衍射（XRD）、可见光谱对其进行了表征,并以铁掺杂纳米氧化锌对亚甲基蓝进行催化降解实验来检验其催化降解性能,结果表明当Fe^＋／ZnO纳米晶浓度为1．0mol／L、亚甲基蓝质量浓度为5mg／L、太阳光照射3h时,甲基橙降解效果最好,降解率达90％以上。     

影响超临界水氧化技术工业化的原因及对策

超临界水氧化（SCWO）技术是处理难降解、有毒有机废物的一种新型绿色、高效技术。近年来该研究领域十分活跃,但工业化进展缓慢。基于上述现状,本文在介绍SCWO基本原理的基础上,着重分析研究了该技术目前存在的技术难题,探讨了影响其工业化的主要原因及可能的对策。     

超临界水热燃烧技术研究及应用进展

超临界水热燃烧技术作为一种新型的高效清洁燃烧技术,为实现有机废物处理、稠油资源高效开发、煤基固体燃料清洁转化利用、新型钻井技术开发及劣质燃料品质提升等提供了一条崭新的途径,具有广阔的发展前景。本文概述了超临界水热燃烧的提出、发展历程及其技术优势,评述了不同燃料的水热火焰特性、水热燃烧反应器形式以及水热燃烧技术工程应用方面的研究现状。指出对于特定燃料,水热燃烧反应器具有较低的燃料熄火温度是提高反应器内水热火焰稳定性的关键。水热燃烧反应器开发过程中水热火焰区的结构布置需综合考虑蓄热需求与反应器壁面安全。水热火焰特性与超临界水中传热传质的耦合机制、水热燃烧过程数值模拟、光-超临水-氧气复杂环境下的材料腐蚀特性、水热火焰辅助降解有机废物、生产多元热流体辅助稠油开采、煤基固体燃料的水热燃烧是超临界水热燃烧领域未来研究热点。     

超临界水条件下生物质气化制氢

生物质制氢是农业废弃物资源化利用的一项很有发展前途的技术。介绍了超临界水条件下生物质的气化制氢技术,论述了温度、压力、停留时间以及反应器对气化产物组成及气化制氢效果的影响,着重阐述了催化剂的影响。分析了目前超临界水气化制氢在有机废弃物资源化应用中存在的主要问题,并展望了超临界水气化制氢的研究前景。     

超(近)临界流体技术在环境科学中的应用

对超(近)临界流体技术在环境科学中的应用进行了综述。内容涉及超临界CO2萃取技术在处理工业废弃物及溶剂替代方面的应用,超临界水在处理难降解有机物及生物质废弃物资源化领域的应用及超临界流体技术在环境分析中的应用。     

Implementation of the continuous-flow hydrothermal technology of the treatment of concentrated liquid radioactive wastesat nuclear power plants

In this work, consideration is given to the feasibility of using hydrothermal oxidation for the destruction of organic ⁶⁰Co complexes during the course of the treatment of medium-level liquid radioactive wastes with a high salt content—evaporator concentrate in the reactor water cleanup system—formed at nuclear power plants (NPPs). It has been shown that hydrothermal oxidation makes it possible to effectively solve the problem of the selective extraction of the radionuclides of transition metals (⁶⁰Co, ⁵⁴Mn) with a minimum volume of solid radioactive wastes being formed. The results of laboratory experiments and pilot tests of the hydrothermal oxidation installation at the Novovoronezhskaya and the Kurskaya NPPs are presented. The general scheme of the hydrothermal technology of processing the evaporator concentrate at nuclear power plants is proposed.     

造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收研究进展

造纸黑液的无害化资源化利用对造纸工业减少环境污染、缓解能源短缺具有重要意义。超临界水气化技术是一种新型且高效的有机废水无害化资源化利用技术,利用水在超临界状态下的特殊性质使其在无害化资源化处理造纸黑液时具有独特的优势。回顾了近年来造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收的进展,介绍了制氢反应机理,系统总结了温度、压力、浓度、停留时间和催化剂等因素对黑液超临界水气化制氢的影响,介绍了造纸黑液里各类有用无机盐在超临界水条件下的反应、分离回收及造纸黑液超临界水气化反应装置的发展现状。针对现存问题对造纸黑液超临界水气化制氢和资源化无害化处理回收有用成分进行了展望。     

造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收研究进展

造纸黑液的无害化资源化利用对造纸工业减少环境污染、缓解能源短缺具有重要意义。超临界水气化技术是一种新型且高效的有机废水无害化资源化利用技术,利用水在超临界状态下的特殊性质使其在无害化资源化处理造纸黑液时具有独特的优势。回顾了近年来造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收的进展,介绍了制氢反应机理,系统总结了温度、压力、浓度、停留时间和催化剂等因素对黑液超临界水气化制氢的影响,介绍了造纸黑液里各类有用无机盐在超临界水条件下的反应、分离回收及造纸黑液超临界水气化反应装置的发展现状。针对现存问题对造纸黑液超临界水气化制氢和资源化无害化处理回收有用成分进行了展望。     

超临界水氧化技术在有机污染物处理中的应用

超临界水氧化是新兴的、有效的有机废物处理技术。介绍了超临界水的特性和超临界水氧化的基本原理与优点,综述了超临界水氧化技术在各种有机污染物处理中的应用,指出了为实现超临界水氧化技术工业化亟待解决的问题。     

煤化工有机废渣萃取处理的研究进展

煤化工有机废渣是煤化工生产过程中产生的有毒有害的有机固体废弃物,有强烈的刺激性气味,对人类及环境都有巨大的危害,一般归属于危险废物。为了更加有效地处理这些废渣,在分析国内外煤化工有机废渣处理技术的基础上,对煤化工有机废渣的各种萃取处理技术——普通溶剂萃取分离法、超临界萃取分离法、溶剂油萃取分离法、离子液体溶剂萃取分离法、切换溶剂萃取法等进行了详细介绍,并比较了各方法的优缺点,对比分析了各类萃取溶剂、萃取工艺,以期为未来煤化工有机废渣的处理提供参考。     

催化超临界水氧化法处理HMX废水实验研究

超临界水氧化法(SCWO)是一种处理高浓度有机废水的新技术。对超临界水的性质状态、显著特点、处理机理、工业应用以及该技术目前存在的问题等进行了较全面的阐述。采用间歇式超临界水氧化实验装置处理奥克托金(HMX)炸药废水,对催化剂的选择、反应温度、反应压力、反应时间对处理效果的影响进行了研究。     

Using computational modeling to enhance the understanding of the flow of supercritical carbon dioxide in wood materials

The flow of supercritical carbon dioxide in wood materials was investigated through the development of a computational model based on the viscous flow of a fluid traveling through a porous medium. Douglas-fir specimens were prepared by inserting pressure sensors into the cross-section of a specimen, so that a pressure profile could be measured during supercritical treatment. The computational model was evaluated by comparing the predicted values to the ones measured experimentally. Model performance was also assessed through comparisons with another proposed model with a similar theoretical foundation, which was applied to spruce wood under different test conditions. The model was a relatively accurate predictor of internal pressure development at sub-critical pressures, while a greater disparity was observed at certain pressures above the critical point. These disparities were observed in the prior model as well, but were not as large, and the rationale for these findings is presented. The present study confirmed that the theoretical foundation for the model, viscous flow through a porous substrate using Darcy's Law, is applicable to more than one wood species, and thus possesses the potential to be applied to a variety of wood species and supercritical treatment conditions.