超臨界水氧化技術(shù)

所謂超臨界，是指流體物質(zhì)的一種特殊狀態(tài) 。當(dāng)把處于汽液平衡的流體升溫升壓時(shí)，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(diǎn)。當(dāng)流體的溫度、壓力分別高于臨界溫度和臨界壓力時(shí)就稱(chēng)為處于超臨界狀態(tài)。超臨界流體具有類(lèi)似氣體的良好流動(dòng)性，但密度又遠(yuǎn)大于氣體，因此具有許多獨(dú)特的理化性質(zhì)。

水的臨界點(diǎn)是溫度374.3℃、壓力22.064MPa，如果將水的溫度、壓力升高到臨界點(diǎn)以上，即為超臨界水，其密度、粘度、電導(dǎo)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(lèi)似于非極性有機(jī)化合物的性質(zhì)。因此，超臨界水能與非極性物質(zhì)(如烴類(lèi))和其他有機(jī)物完全互溶，而無(wú)機(jī)物特別是鹽類(lèi)，在超臨界水中的電離常數(shù)和溶解度卻很低。同時(shí)，超臨界水可以和空氣、氧氣、氮?dú)夂投趸嫉葰怏w完全互溶。

由于超臨界水對(duì)有機(jī)物和氧氣均是好的溶劑，因此有機(jī)物的氧化可以在富氧的均一相中進(jìn)行，反應(yīng)不存在因需要相位轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的限制。同時(shí)，400～600℃的高反應(yīng)溫度也使反應(yīng)速度加快，可以在幾秒的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，即可達(dá)到99%以上的破壞率。有機(jī)物在超臨界水中進(jìn)行的氧化反應(yīng)，可以簡(jiǎn)單表示為：酸+Na0H一無(wú)機(jī)物

超臨界水氧化反應(yīng)完全徹底：有機(jī)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?dú)?。而且超臨界水氧化反應(yīng)在某種程度上和簡(jiǎn)單的燃燒過(guò)程相似，在氧化過(guò)程中釋放出大量的熱量。

為了進(jìn)一步加快反應(yīng)速度、減少反應(yīng)時(shí)間和降低反應(yīng)溫度，使超臨界水氧化技術(shù)能充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)，對(duì)催化超臨界水氧化技術(shù)處理廢水的研究正在日益興起。

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