超臨界裂解

在超臨界狀態(tài)下對(duì)物質(zhì)進(jìn)行的裂解技術(shù)。這種技術(shù)能顯著降低對(duì)設(shè)備的要求和最大可能地獲得好的裂解效果。

任何一種物質(zhì)都在不同條件下都有三種相態(tài)：氣相、液相、固相。

三相平衡狀態(tài)共存的點(diǎn)叫三相點(diǎn)。

液、氣兩相呈平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)。

在臨界點(diǎn)時(shí)的溫度和壓力稱(chēng)為臨界溫度和臨界壓力。

不同的物質(zhì)其臨界點(diǎn)所要求的壓力和溫度各不相同。

超臨界流體(SCF)是指在臨界溫度和臨界壓力以上的流體。

高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點(diǎn)的狀態(tài)稱(chēng)為超臨界狀態(tài)。

處于超臨界狀態(tài)時(shí)，氣液兩相性質(zhì)非常接近，以至于無(wú)法分辨，故稱(chēng)之為SCF.

超臨界裂解

設(shè)備主要參數(shù)及技術(shù)說(shuō)明

1. 裝置設(shè)計(jì)工藝要求：  

1. 反應(yīng)物料：水，污泥，O2等等

2. 反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)：釜式反應(yīng)釜配磁力攪拌

3. 反應(yīng)釜有效容積：2L

4. 反應(yīng)釜用材：316L\不同要求的特種合金

5. 反應(yīng)釜操作溫度：RT-780℃

6. 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)溫度：450℃-800℃

7. 系統(tǒng)操作壓力：24MPa-200Mpa

8. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力：30MPa-250Mpa

9. 管閥件材料：316L\不同要求的特種合金

2. 裝置設(shè)計(jì)準(zhǔn)則  

1. 儀表及設(shè)備安全可靠，特別是容器必須符合國(guó)家規(guī)定的要求；

2. 人性化，便于操作；

3. 數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；

4. 控制及測(cè)量穩(wěn)定，精度高；

5. 必須具有被控參數(shù)的報(bào)警及系統(tǒng)聯(lián)鎖的功能；

以水為例：

在超臨界水氧化裂解過(guò)程中，由于超臨界水對(duì)有機(jī)物和氧氣都是非常好的溶劑，故有機(jī)物的氧化可以在富氧的均一相中進(jìn)行，反應(yīng)不會(huì)因相間轉(zhuǎn)移而受限。

同時(shí)更高的溫度能使反應(yīng)速率加快，可以在較短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，將有機(jī)物的去除率達(dá)到99.99%以上。

在氧化裂解過(guò)程中，有機(jī)污染物中的C, H元素最后轉(zhuǎn)化成CO2和水；N, S, P和鹵素等其他原子氧化生成氣體、含氧酸或鹽；

在超臨界水中鹽類(lèi)以濃縮鹽水溶液的形式存在或形成結(jié)晶變成固體顆粒析出，超臨界流體中的水經(jīng)過(guò)冷卻后成為清潔水。

超臨界水裂解是在不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物情況下降解有機(jī)污染物的科學(xué)且清潔的方法。

理論上講，SCWO技術(shù)（超臨界水氧化，Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱(chēng)SCWO）

適用于處理任何含有機(jī)污染物的廢物：高濃度的有機(jī)廢液、有機(jī)蒸汽、有機(jī)固體、有機(jī)廢水、污泥、懸浮有機(jī)溶液或吸附了有機(jī)物的無(wú)機(jī)物；

廢水中的有機(jī)物和氧化劑(O2，H2O2)在單一相中反應(yīng)生成CO2和H2O；

出現(xiàn)在有機(jī)物中的雜原子氯、硫和磷分別被轉(zhuǎn)化為HCl,H2SO4和H3PO4，有機(jī)氮主要形成N2；

在超臨界水的氧化環(huán)境不產(chǎn)生N2O[70,71]。因此SCWO過(guò)程無(wú)需尾氣處理，不會(huì)造成二次污染。

當(dāng)廢水中的有機(jī)物濃度大于2%時(shí)，可利用反應(yīng)放出的熱維持過(guò)程的熱平衡，從而實(shí)現(xiàn)自熱反應(yīng)。

有機(jī)廢物在超臨界水中進(jìn)行的氧化反應(yīng)，概括地可以用以下化學(xué)方程式表示:

應(yīng)用：

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