水(17)
2023-05-30 来源:百合文库
我国从20世纪90年代中期开始从事近(超)临界水氧化处理废水废液的研究,从刚开始小型设备的模拟废水实验到发展成为中型设备,同时开始了对高浓度的工业废水处理,如炸药废水、印染废水等都取得了非常好的处理效果,但是在工程应用方面还刚刚起步。在国内关于超临界设备的专利已经很多,但由于它的高成本、易腐蚀、盐沉积等原因,目前还难以实现工业化的大规模连续运行。 [14]
工程应用
美国的超临界水氧化技术发展较快,已经建成了大规模的工业化装置,并且取得了非常好的处理效果及经济效益。早在1994年,由美国MODEC公司为德国医药联合体设计的SCWO(超临界水氧化)工厂每天可处理5~30t有机物。[14]
1995年,在美国的Austin市建成了一套可处理多种长链有机物和胺类的SCWO装置。日本在超临界水研究方面也早已进入了中试阶段,1997年,日本三菱重工业公司和东北电力公司合建成一组处理废塑料的中试装置,处理能力为500kg/d。日本神钢的超临界水氧化系统于1997年引进美国技术,并与瑞典合作开发,于2000年建成,最大处理量为1.1t/h。瑞典于1999年建成处理能力为5.7m/d的SCWO水处理装置。德国Daimler Chrysler公司建成了专门处理电子废物的SCWO装置。 [14]
国内的三门峡高清环保科技有限公司从1998 年开始从事超临界水氧化处理废水的研究,对多种化工废水进行小试,目前中试装置为300L/d。国内有公司开发了一套专门处理高浓度化工废液的超临界连续装置,处理水量达 900~1000L/d。目前国内最大的生产规模日处理量为3.6t。 [14]
问题及改进(1)腐蚀问题
SCWO(超临界水氧化)的操作条件非常苛刻,高温高压以及极端pH值(pH=12),导致设备极易腐蚀。有研究表明,腐蚀SCWO不锈钢反应器的主要原因是高温和氧化剂。在处理含卤素、硫或磷的有机物时产生的酸会造成反应器的严重腐蚀。而强碱性(pH>12)水溶液在超临界温度和氧化条件下对镍质合金具有高的腐蚀性。 [14]
对SCWO工艺中产生的酸性产物,至少存在一种材料能适应其腐蚀性,但这种材料对其他酸却没有抗腐能力。因此,通过选择和分离原料或针对不同的原料在反应器的不同部位应用不同的材料,可使腐蚀降到最低的程度。在水的临界点附近,合金的腐蚀速率与温度升成指数关系,温度升高,腐蚀速率增大,但当温度超过临界温度时,腐蚀速率随着温度的升高而降低。因此开发高性能耐高压反应器材料,研究镍基、钛基的合金涂层及其他复合防腐涂层,反应器的优化设计等是预防超临界水氧化法腐蚀的重要途径。 [14]
工程应用
美国的超临界水氧化技术发展较快,已经建成了大规模的工业化装置,并且取得了非常好的处理效果及经济效益。早在1994年,由美国MODEC公司为德国医药联合体设计的SCWO(超临界水氧化)工厂每天可处理5~30t有机物。[14]
1995年,在美国的Austin市建成了一套可处理多种长链有机物和胺类的SCWO装置。日本在超临界水研究方面也早已进入了中试阶段,1997年,日本三菱重工业公司和东北电力公司合建成一组处理废塑料的中试装置,处理能力为500kg/d。日本神钢的超临界水氧化系统于1997年引进美国技术,并与瑞典合作开发,于2000年建成,最大处理量为1.1t/h。瑞典于1999年建成处理能力为5.7m/d的SCWO水处理装置。德国Daimler Chrysler公司建成了专门处理电子废物的SCWO装置。 [14]
国内的三门峡高清环保科技有限公司从1998 年开始从事超临界水氧化处理废水的研究,对多种化工废水进行小试,目前中试装置为300L/d。国内有公司开发了一套专门处理高浓度化工废液的超临界连续装置,处理水量达 900~1000L/d。目前国内最大的生产规模日处理量为3.6t。 [14]
问题及改进(1)腐蚀问题
SCWO(超临界水氧化)的操作条件非常苛刻,高温高压以及极端pH值(pH=12),导致设备极易腐蚀。有研究表明,腐蚀SCWO不锈钢反应器的主要原因是高温和氧化剂。在处理含卤素、硫或磷的有机物时产生的酸会造成反应器的严重腐蚀。而强碱性(pH>12)水溶液在超临界温度和氧化条件下对镍质合金具有高的腐蚀性。 [14]
对SCWO工艺中产生的酸性产物,至少存在一种材料能适应其腐蚀性,但这种材料对其他酸却没有抗腐能力。因此,通过选择和分离原料或针对不同的原料在反应器的不同部位应用不同的材料,可使腐蚀降到最低的程度。在水的临界点附近,合金的腐蚀速率与温度升成指数关系,温度升高,腐蚀速率增大,但当温度超过临界温度时,腐蚀速率随着温度的升高而降低。因此开发高性能耐高压反应器材料,研究镍基、钛基的合金涂层及其他复合防腐涂层,反应器的优化设计等是预防超临界水氧化法腐蚀的重要途径。 [14]