超临界水氧化技术的研究进展

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。     

超临界水氧化技术的研究进展及工程化

介绍了超临界水的特性,对超临界水氧化技术的研究及应用进行了综述,并对超临界水氧化技术的工程化问题进行了探讨：     

废水处理中超临界水氧化技术及其进展

超临界水氧化（Supercritical Water Oxidation)工艺是在高温（超过水的临界温度374℃以上）和高压（超过水的临界压力22．1MPa以上）的条件下,以空气或纯氧为氧化剂,将废水中有机污染物质氧化分解,从而达到处理废水目的的过程。超临界水氧化技术是一种能完全彻底破坏有机物结构的深度氧化法。超临界水氧化法与其它传统的方法相比,具有效率高,反应速度快的优点。反应器结构简单,体积小,处理量大。超临界水氧化法具有突出的优势,特别适用于难以用生物法处理、含有多种难降解有机化合物的废水的处理。     

超临界水氧化系统的腐蚀研究述评

超临界水氧化技术处理危害性有机废料是一项新兴的环境保护技术。它利用超临界水(温度大于374.2℃,压力大于22.1MPa)与有机物混溶等性质,在高温高压下使溶解有机物在氧作用下迅速分解成无害气体N_2、CO_2等)。处理效率在几分钟内达99％以上。该项技术工程应用的关键是解决设备腐蚀问题。特别是反应器(含超临界态介质)和热交换器(含亚临界态介质)的腐蚀问题。研究表明,在某些超临界水氧化介质中,316L不锈钢、Incone及Hastelloy镍基合金的年均腐蚀速率达19mm以上。已报导有孔蚀、晶界腐蚀、应力腐蚀等局部腐蚀发生。本文综述了近年来各国在超临界水氧化技术系统的腐蚀方面研究情况,具体介绍设备选材试验、反应器设计优化及腐蚀检测方面的最新进展。最后,针对超临界水氧化技术工程应用,作者提出目前需要继续研究的几方面工作。     

超临界水氧化法处理含油污泥的工艺研究

超临界水氧化技术是1种快速降解废水中有机物质的处理技术.利用水在超临界状态下的特殊性质将难降解的有机物彻底氧化分解.在高压、高温下,废水中的有机污染物可以与氧气发生反应,生成无毒的二氧化碳、水及其它化合物,来达到处理废水的目的.处理后的水不再需要二次净化.     

丙烷脱氢氧化制丙烯反应动力学研究进展

从化学反应的原理、催化剂、催化原理和反应动力学等方面,详细地介绍了丙烷脱氢氧化的反应体系,分别就丙烷脱氢氧化催化剂及其载体和助剂的特点进行了概述,重点论述了Biloen、KaidongChen、陈光文和CJGasc幃n的催化历程及反应动力学。     

超临界芬顿氧化法处理对氨基苯酚

以对氨基苯酚(PAP)为典型模拟有机污染物,在超临界芬顿氧化(SCFO)条件下,利用紫外-可见分光光度计、GC等方法考察了温度、过氧倍数、反应时间和芬顿条件等对PAP降解效率的影响,并与超临界水氧化技术进行了对比。实验结果表明,SCFO体系可有效降解废水中的PAP,较适宜的工艺条件为:420℃、过氧倍数2、pH=3.0、Fe~(2+)质量浓度0.3mg/L。PAP在SCFO体系中进行降解时,Fe~(2+)和H~+与H_2O_2在一定时间内构成芬顿环境,充分发挥超临界水氧化和芬顿氧化的协同作用,生成氧化能力极强的HO·,故能在较低的温度和较短的时间内快速氧化降解有机物。PAP在SCFO条件下的活化能为80.23 kJ/mol,指数前因子为6.63×10~3 s~(-1),对氧化剂和有机物的反应级数分别为0和1。     

苯酚在超临界水中的催化氧化反应

论述了催化超临界水氧化去除苯酚的研究进展,重点介绍了苯酚在超临界水中催化氧化的反应机理、反应动 力学以及需要深入研究的方向。超临界水氧化法作为一种新兴的废水处理技术已得到了快速发展,而催化剂的加入 可以加快反应速率、缩短反应时间、降低反应温度,使得这一技术的优势更加明显。     

MnO_x/TiO_2-Al_2O_3催化剂在超临界水氧化中的应用

以TiO2-Al2O3为载体、MnOx为活性组分制备了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂,通过差热-质谱、X射线衍射、程序升温还原、BET测定比表面积等方法对MnOx/TiO2-Al2O3催化剂进行了表征;考察了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂前体的分解过程及MnO2负载量与MnOx/TiO2-Al2O3催化剂活性的关系;以含苯酚、喹啉和氨氮的模拟焦化废水为对象,在连续超临界水氧化装置上评价了该催化剂的性能。实验结果表明,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂的最佳制备条件为:以硝酸锰溶液为浸渍液,MnO2负载量(质量分数)10%,120℃下干燥4h,500℃下焙烧2h。与MnOx催化剂相比,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂具有较高的比表面积,并在超临界水氧化处理焦化废水过程中表现出了较好的活性。在100h的实验中,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂表现出较好的稳定性。     

超临界水中聚乙烯降解油化的研究和开发进展

从聚乙烯热解和超临界水中聚乙烯热解工艺的比较出发,综述了超临界水中水密度、反应气氛对超临界水中聚乙烯降解油化的影响及超临界状态下水分子在聚乙烯分解反应过程中的供氢、供氧途径和聚乙烯的相行为;考察了超临界水中聚乙烯降解反应的机理与反应模型;介绍了东北电力与三菱重工合作开发的超临界水中聚乙烯降解油化的小试、中试和示范试验开发过程的进展。     

超临界流体中四(五氟化苯基)卟啉氯化铁选择性催化氧化丙烷

以四(五氟化苯基)卟啉氯化铁(Ⅲ)为催化剂,在超临界丙烷中利用空气将丙烷高选择性地催化转化为异丙醇和正丙醇。研究发现,四(五氟化苯基)卟啉氯化铁(Ⅲ)在超临界丙烷中有着不同于液相反应的催化活性。考察了反应温度、反应时间、空气加入量和体系总压对反应的影响。结果说明,超临界丙烷中催化剂四(五氟化苯基)卟啉氯化铁虽然不如液相反应的转化数高,但是伯醇的选择性增加。反应后催化剂因氧化分解,需要进一步提高稳定性。     

超(近)临界水的研究和应用现状

综述了超临界水的性质及其应用,重点介绍了超临界水解(包括聚合物降解和生物质水解)、超临界水氧化、烷烃和芳烃的超临界水部分氧化以及超临界水气化制氢(包括葡萄糖、甲醇、生物质、烃类和煤的超临界水气化制氢)的国内外研究和应用现状;并介绍了近临界水作为反应物和溶剂在有机合成和萃取分离中的应用;同时对超(近)临界水应用技术的发展趋势和动向做了展望。     

MnO_2-CeO_2催化超临界水氧化苯胺废水

采用共沉淀法制备了MnO2-CeO2催化剂,并用该催化剂催化超临界水氧化苯胺废水。采用程序升温还原、X射线衍射、比表面积测定、热失重-质谱等方法对MnO2-CeO2催化剂的结构进行了表征;研究了MnO2-CeO2催化剂催化超临界水氧化苯胺废水的性能。实验结果表明,随CeO2含量的增加,Mn的还原峰温度逐渐降低,MnO2-CeO2催化剂的比表面积增大,MnO2-CeO2催化剂的氧化还原能力提高;适宜的催化剂焙烧温度为500℃;MnO2-CeO2催化剂中n(Mn)∶n(Ce)=7∶3较适宜;与其他催化剂相比,MnO2-CeO2催化剂具有较高的活性,在380℃、26MPa、停留时间2～3s、氧气过量15倍的条件下,超临界水氧化的苯胺去除率达99.9%。     

柴油催化氧化脱硫催化剂的研究进展

综述了国内外柴油催化氧化脱硫技术中催化剂的研究进展,包括固体催化剂（杂多酸／杂多酸盐、有机酸盐、活性炭等）、液体催化剂（无机酸／有机酸、离子液体等）和气体催化剂（NOx）,指出了今后柴油催化氧化脱硫技术的研究方向,认为其将成为生产超低硫柴油的主要工艺之一。     

氧化塘去除高含盐采油废水挥发酚的动力学研究

胜利油田现河采油厂采油废水矿化度高达14.0~16.8g/L,含COD160~240mg/L,BOD115~155mg/L,挥发酚0.76~1.98mg/L,温度变化范围5~32℃。在直径0.8m、高0.8m,底部铺垫2~3cm厚桩西氧化塘底泥的模拟反应器中,在4℃、15℃、25℃、32℃测定了现河采油废水中挥发酚浓度Cw随时间t(0~120h)的变化。实验结果表明,在15℃以上经150h氧化塘处理,现河采油废水中挥发酚浓度可达到二级排放标准。对所得实验数据进行曲线拟合,求得挥发酚的兼性厌氧生物降解符合一级反应动力学规律,得到的Cw~t指数关系方程的R值在0.979~0.994之间,R0.05在0.602~0.811范围。在4~25℃范围降解反应速率常数K的温度系数θ=1.056,在25~32℃范围K基本不变。图5表3参8。