超臨界裂解

在超臨界狀態下對物質進行的裂解技術。這種技術能顯著降低對設備的要求和最大可能地獲得好的裂解效果。

任何一種物質都在不同條件下都有三種相態：氣相、液相、固相。

三相平衡狀態共存的點叫三相點。

液、氣兩相呈平衡狀態的點叫臨界點。

在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。

不同的物質其臨界點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的狀態稱為超臨界狀態。

處于超臨界狀態時，氣液兩相性質非常接近，以至于無法分辨，故稱之為SCF.

超臨界裂解

設備主要參數及技術說明

1. 裝置設計工藝要求：  

1. 反應物料：水，污泥，O2等等

2. 反應釜結構：釜式反應釜配磁力攪拌

3. 反應釜有效容積：2L

4. 反應釜用材：316L\不同要求的特種合金

5. 反應釜操作溫度：RT-780℃

6. 反應釜設計溫度：450℃-800℃

7. 系統操作壓力：24MPa-200Mpa

8. 系統設計壓力：30MPa-250Mpa

9. 管閥件材料：316L\不同要求的特種合金

2. 裝置設計準則  

1. 儀表及設備安全可靠，特別是容器必須符合國家規定的要求；

2. 人性化，便于操作；

3. 數據穩定可靠，采集數據準確；

4. 控制及測量穩定，精度高；

5. 必須具有被控參數的報警及系統聯鎖的功能；

以水為例：

在超臨界水氧化裂解過程中，由于超臨界水對有機物和氧氣都是非常好的溶劑，故有機物的氧化可以在富氧的均一相中進行，反應不會因相間轉移而受限。

同時更高的溫度能使反應速率加快，可以在較短的反應時間內，將有機物的去除率達到99.99%以上。

在氧化裂解過程中，有機污染物中的C, H元素最后轉化成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；

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

超臨界水裂解是在不產生有害副產物情況下降解有機污染物的科學且清潔的方法。

理論上講，SCWO技術（超臨界水氧化，Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）

適用于處理任何含有機污染物的廢物：高濃度的有機廢液、有機蒸汽、有機固體、有機廢水、污泥、懸浮有機溶液或吸附了有機物的無機物；

廢水中的有機物和氧化劑(O2，H2O2)在單一相中反應生成CO2和H2O；

出現在有機物中的雜原子氯、硫和磷分別被轉化為HCl,H2SO4和H3PO4，有機氮主要形成N2；

在超臨界水的氧化環境不產生N2O[70,71]。因此SCWO過程無需尾氣處理，不會造成二次污染。

當廢水中的有機物濃度大于2%時，可利用反應放出的熱維持過程的熱平衡，從而實現自熱反應。

有機廢物在超臨界水中進行的氧化反應，概括地可以用以下化學方程式表示:

應用：

催化吸熱燃料超臨界-裂解

甲苯超臨界-裂解結焦及前驅體的影響

十氫萘超臨界-裂解脫氫的研究

碳氫燃料在波紋管內的超臨界-裂解傳熱特性

超臨界-裂解煤油流量特性

色素的超臨界-裂解工藝

正癸烷超臨界-裂解實驗

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