此前我們的《環(huán)保攻堅戰，化工園區成為主戰場(chǎng)！》一文中就已經(jīng)介紹過(guò)中國已經(jīng)成為了全世界唯一一個(gè)擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類(lèi)當中全部工業(yè)門(mén)類(lèi)的國家，也是世界上最大的化學(xué)品銷(xiāo)售國家?；ば袠I(yè)作為我國最大的基礎工業(yè)，促進(jìn)了我國經(jīng)濟的發(fā)展，但是帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也不容忽視?；ば袠I(yè)由于其特殊性，產(chǎn)生的廢物種類(lèi)多、成分復雜，往往含有高濃度有機物，可生化性差、難降解、對微生物具有毒性和化學(xué)鍵能高，若想將之降解只能采用深度氧化的方式進(jìn)行。超臨界水氧化危廢處置技術(shù)為人們開(kāi)辟了新的環(huán)境有機廢物處理途徑。

 

 

超臨界水氧化技術(shù)是當水的溫度、壓力升高到臨界點(diǎn)以上（374.3℃、22.05mpa），即達到水的超臨界狀態(tài)，以超臨界水作為反應介質(zhì)，以氧氣作為氧化劑，在高溫、高壓反應條件下，將有機物氧化分解為co2和h2o。超臨界狀態(tài)下，水的密度、粘度、電導率、介電常數等基本性能均與普通水有很大差異，表現出類(lèi)似于非極性有機化合物的性質(zhì)，可與有機物完全互溶，高效降解高濃有機廢水與危廢廢物中的有機污染物，反應迅速，降解徹底，基本無(wú)二次污染?？蓮V泛應用于基礎化工、精細化工、醫藥、農藥、石油煉化等化工相關(guān)行業(yè)的高濃有機廢水與危險廢物的處置。

 

作用過(guò)程

 

由于超臨界水對有機物和氧氣都是極好的溶劑，有機物的氧化可以在富氧的均一相中進(jìn)行，反應不會(huì )因相間轉移而受限制，同時(shí)超臨界水為非極性溶劑，高溫和充足的氧氣氛圍易于引發(fā)自由基，可以用自由基反應理論來(lái)解釋有機物的氧化降解，產(chǎn)生自由基的過(guò)程為：

 

rh+o2→r·+hoo·

 

rh+ hoo·→r·+h2o2

 

phoh+o2→pho·+ ho2·

 

phoh+ hoo·→pho·+h2o2

 

在具有液體和氣體性質(zhì)的超臨界水中加入分子氧，活性氧與鍵能最弱的c-h作用產(chǎn)生自由基hoo·，它與有機物中的h生成h2o2，h2o2進(jìn)一步分解產(chǎn)生羥基自由基：

 

h2o2→2ho·

 

羥基自由基ho·具有很強的親電性，幾乎可以與所有的含氫化合物作用產(chǎn)生有機自由基r·:

 

rh+ho·→r·+h2o

 

有機自由基r·能與o2反應生成過(guò)氧化自由基：

 

r·+ o2→roo·

 

在超臨界條件下過(guò)氧化自由基進(jìn)一步分解生成氧自由基：

 

roo·→ro·+ o·

 

氧自由基與反應介質(zhì)超臨界水作用，同樣產(chǎn)生羥基自由基：

 

o·+ h2o→ho·+ ho·

 

氧自由基進(jìn)一步分解，生成直鏈開(kāi)環(huán)產(chǎn)物和co2：

 

ro·→cnh2n+2+ co2

 

直鏈開(kāi)環(huán)產(chǎn)物在富氧氣氛中進(jìn)一步分解，直至生成最終產(chǎn)物co2和水等物質(zhì)。氧化過(guò)程中，有機物中的s、cl、p等元素同時(shí)被氧化生成硫酸鹽、氯鹽、磷酸鹽等鹽類(lèi)。

 

技術(shù)指標

 

• 有機污染物降解率超過(guò)99.9%；

   

• 尾氣排放量可達同規模焚燒5%，sox、nox、二噁英優(yōu)于歐盟標準，無(wú)需尾氣處理設施，co2＞95%；

   

• 出水清潔，可達國家一級排放標準；

   

• 減容率＞90%，惰性灰可用作環(huán)保建材。

 

 

技術(shù)特點(diǎn)

 

（1）超臨界水氧化反應是均相反應，避免了相間傳質(zhì)和傳熱阻力損失，反應速率大為提高。而且超臨界水更有利于游離基的生成，溶解在超臨界水中的有機物和氧氣還表現出異常的偏摩爾行為，反應時(shí)間＜1min。

 

（2）超臨界水氧化法適合于處理有毒、有害、高濃度、難生化降解的有機廢物，屬于深度氧化處理技術(shù)。在完全封閉的反應系統中保持適當的溫度、壓力和一定的保留時(shí)間下，溶解的有機物能被完全氧化為co2、h2o、n2、無(wú)機鹽等無(wú)害物質(zhì)，二次污染小，有機物質(zhì)去除率＞99.9%。

 

（3）超臨界水氧化過(guò)程具有自熱性，只要配伍之后的廢水熱值在3.9-4.8mj/kg，便無(wú)需提供外界能量，就可以依靠反應本身放出的熱量來(lái)維持反應的進(jìn)行。

 

技術(shù)優(yōu)勢

 

超臨界水氧化反應是均相反應，各類(lèi)有機的污染物和氧氣在超臨界水狀態(tài)下是分子水平接觸，無(wú)相間傳質(zhì)和傳熱阻力損失，反應速率大為提高。依據超臨界水的獨特的物理特性，新奧通過(guò)10年超臨界水氧化技術(shù)的工藝，材料和裝備的開(kāi)發(fā)，充分測試了不同裝備形式的反應工程原理、反應工藝及裝備技術(shù)，形成了自主知識產(chǎn)權的成套超臨界技術(shù)，超臨界技術(shù)特點(diǎn)如下：

 

• 3年7套工業(yè)裝置運行經(jīng)驗，積累5000余種廢液特征污染物超臨界水氧化反應特性；

   

• 安全高效經(jīng)濟節能的整體工藝設計；

   

• 針對性的材料和裝備方案；

   

• 安全穩定的自控方案；

   

• 系統尾氣，尾水回收利用資源化技術(shù)；

 

 

（1）3年7套工業(yè)裝置運行經(jīng)驗，積累5000余種廢液特征污染物超臨界水氧化反應特性：

 

基于超臨界水氧化化學(xué)反應、化工過(guò)程的深入理解及物料特性的不斷積累，研發(fā)團隊在關(guān)鍵反應系統及輔助系統設計數據非常豐富，反應空間內溫度場(chǎng)及壓力梯度均勻可控，確保實(shí)現99.9%以上的污染物穩定降解; 過(guò)程完全封閉運行且易于自控調節，具備多種行業(yè)難降解污染物的處置經(jīng)驗；

 

 

（2）安全高效經(jīng)濟節能的整體工藝設計：

 

經(jīng)過(guò)7套萬(wàn)噸級超臨界裝置的長(cháng)周期穩定運行，充分驗證了安全設施設計方案，在確保污染物降解完全的基礎上，結合物料特性，設計匹配的預處理工藝、自熱運行反應工藝和系統水氣回收利用技術(shù)，超臨界技術(shù)可經(jīng)濟高效的處理cod高達5-50萬(wàn)的廢液，而無(wú)需助燃等高能耗過(guò)程，節省了傳統廢棄物處理焚燒/熱脫附等技術(shù)的高能耗，為客戶(hù)節約成本；過(guò)程可以實(shí)現自熱運行，并副產(chǎn)低壓蒸汽；具備大量的物料預處理的配套技術(shù)和裝備技術(shù)，確保系統的高效穩定運行；

 

（3）針對性的材料和裝備方案：

 

由于超臨界水高溫高壓的工藝條件，無(wú)機鹽離子對設備和材料具有強烈的腐蝕作用，腐蝕問(wèn)題是限制超臨界水氧化技術(shù)發(fā)展的行業(yè)難題。通過(guò)超過(guò)10年的研究開(kāi)發(fā)工作，具備自主知識產(chǎn)權的新型材料和耐腐蝕方案，并已經(jīng)經(jīng)過(guò)3年工業(yè)運行驗證；

 

 （4）安全穩定的自控方案：

 

根據生產(chǎn)裝置的規模、流程特點(diǎn)及操作要求，對生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量、液位、氣體成份、可燃、有毒氣體等主要參數，按工藝要求進(jìn)行集中檢測和控制，采用集散控制系統（dcs）對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監控。設置中央控制室，通過(guò)統一調度、管理，控制和管理水平達到同類(lèi)項目國際先進(jìn)水平。尤其在超臨界反應過(guò)程中的溫度、壓力自調節控制方面具有豐富的工程項目經(jīng)驗；

 

（5）系統尾氣，尾水回收利用資源化技術(shù)：

 

有機污染物被完全氧化為co2、h2o、n2、無(wú)機鹽等無(wú)害物質(zhì)，二次污染小，有機污染物質(zhì)去除率＞99.99%，出口氣體co2的濃度超過(guò)90%，也是制備工業(yè)二氧化碳的良好原料，已經(jīng)形成了配套技術(shù)。

 

設備組成及使用條件

設備使用條件

 

• 運行溫度：650-750℃；

   

• 運行壓力：19-23mpa；

   

• 進(jìn)料要求：根據具體物料種類(lèi)，進(jìn)行合理配伍，熱值滿(mǎn)足3.9-4.8mj/kg；

   

• 公用工程：循環(huán)水、工藝用水、動(dòng)力電、儀表氣，根據設備規模而定；

   

 

成功案例

 

超臨界水氧化危廢處置技術(shù)已完成6噸/天、18噸/天、36噸/天、72噸/天、120噸/天、180 噸/天、240 噸/天不同規模工程化應用和實(shí)際運行，在南京化學(xué)工業(yè)園、石家莊循環(huán)化工園、廊坊龍河工業(yè)園實(shí)現產(chǎn)業(yè)化推廣應用，運行穩定。

 

南京江北新材料科技園一期兩萬(wàn)噸/年、二期四萬(wàn)噸/年危廢處理裝置

 

位置：南京江北新材料科技園

 

建設情況：2017年01月建成投產(chǎn)

 

裝置規模：4萬(wàn)噸/年

 

占地面積：2.67公頃

 

處理對象：危險廢物（化工污泥、藥渣、高濃度有機廢液等22大類(lèi)）

 

年運行時(shí)間：7200h

 

廊坊龍河工業(yè)園市政污泥和危廢處理裝置

 

位置：廊坊新奧龍河工業(yè)示范基地

 

建設情況：2015年5月一期建成投產(chǎn)

 

裝置規模：一期：240噸/天市政污泥

 

二期：2萬(wàn)噸/年危廢

 

占地面積：70畝

 

處理對象：市政污泥、固體危險廢物（化工污泥、藥渣、高濃度有機廢液等20大類(lèi)）

 

年運行時(shí)間：7200h

 

 

石家莊化工園2萬(wàn)噸/年危廢處理裝置

 

位置：石家莊循環(huán)化工園區

 

建設情況：2017年9月建成投產(chǎn)

 

裝置規模：2萬(wàn)噸/年（超臨界）；1萬(wàn)噸/年（物化）

 

占地面積：113畝

 

處理對象：化工污泥、藥渣、高濃度有機廢液、制藥菌絲等20大類(lèi)

 

年運行時(shí)間：7200h

 

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專(zhuān)利成果

 

新奧超臨界水氧化技術(shù)累計申報了200余項專(zhuān)利，其中60%以上屬于發(fā)明專(zhuān)利。

 

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2021世環(huán)會(huì )將于6月2-4日在上海國家會(huì )展中心隆重拉開(kāi)帷幕，涵蓋綜合治理、水、大氣、智慧環(huán)保、環(huán)境監測、資源再生、土壤、噪聲8大環(huán)境污染治理領(lǐng)域，匯聚超1,600家環(huán)境企業(yè)，展示面積達15萬(wàn)平米規模，已成為全球超大規模的世界環(huán)保博覽會(huì )平臺，旨在為環(huán)保行業(yè)買(mǎi)賣(mài)雙方提供切實(shí)高效的合作商機。

 

如果您對以上技術(shù)感興趣，歡迎您來(lái)世環(huán)會(huì )【國際環(huán)保展】展會(huì )現場(chǎng)參觀(guān)考察，或者您有好的環(huán)保技術(shù)可與我們聯(lián)系，我們非常高興能為企業(yè)建立一個(gè)技術(shù)平臺來(lái)推廣技術(shù)，同時(shí)為企業(yè)解決技術(shù)需求問(wèn)題提供一些幫助！

 

 

商務(wù)合作

 

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