浅谈超临界水氧化技术

超临界水氧化技术是一种新兴的污水处理技术。介绍了超临界水及其性质、超临界水氧化技术的工艺流程,分析了SCWO实验过程的影响因素,论述了该技术的研究和应用现状以及存在的工程问题。     

超临界水氧化技术的研究进展

对超临界水氧化技术处理焦化废水进行了研究,主要从高温热解和超临界水氧化技术(SCWO)对CODcr、NH3-N的脱除率方面对超临界水氧化技术处理焦化废水进行了研究。研究结果表明:高温热解对CODcr有一定的去除率,对氨氮的去除率却出现相反的情况,出水氨氮浓度比进水氨氮浓度高。而超临界水氧化技术对CODcr、NH3-N的去除均起到一定的作用。     

污泥的超临界水氧化动力学研究

在间歇式反应器中研究了城市污泥的超临界水氧化反应,反应温度为400～450℃、压力为24～28MPa、反应时间为40～515s.结果表明:污泥的有机物去除率可达99 9%以上;在420℃、反应时间为155s时,污泥氧化后残余固体物的体积仅为脱水污泥的4%,反应后剩余收集液的COD小于10mg·L-1.以幂函数方程描述了氧化剂过量时污泥超临界水氧化的反应动力学规律,污泥和氧化剂的反应级数分别为1和0;速率常数与温度的关系符合Arrhenius公式,随反应时间增加、温度升高,有机物的去除率显著增加;速率常数随压力升高而增加,但速率常数的增幅随压力的升高而减小,反应活化体积不是常数.在24MPa时,反应活化能和频率因子分别为(39 11±2 216)kJ·mol-1和(45 2±17 2)s-1,模型计算值与实验值的误差在±8%以内.     

甲醇超临界水氧化的实验研究

以过量的双氧水作为氧化剂,进行了380,400,420℃三个温度的超临界水氧化处理甲醇废水的实验研究。随着温度升高甲醇和COD去除率速度增加,在420℃时120min甲醇和COD的去除率都可达到99％以上。380℃时直到180min甲醇和COD的去除串分别为96．3％和93．1％;400℃到150min时甲醇去除半达到97.5％,到180min时COD去除率也达到了98．7％。在甲醇的氧化分解历程中,经历了先被氧化分解为甲醛的中间过程,然后再被完全氧化为二氧化碳和水。     

超临界水氧化技术处理焦化废水

本文通过对焦化废水超临界水氧化处理技术的研究并对实验过程中出现的盐和无机物的沉淀、设备的腐蚀提出了解决的方法,从而使生化出的水达到国家要求的排放标准。     

TDA废水超临界水氧化法降解

针对2,4-二氨基甲苯废水难降解的缺点,采用超临界水氧化法降解进行实验研究.实验结果表明,选用FeSO4.7H2O作为催化剂有较好的效果.通过对温度、压力、废水停留时间、催化剂用量等影响因素的研究,得出最优条件:pH值为3.5,氧化剂体积比为9%,温度选择450℃,压力为26.5MPa,时间为300s,催化剂用量10mg/L.最优条件下CODCr去除率为96.79%.     

超临界水氧化处理油田含油污泥

利用一套自设的简便实用的超临界水氧化实验装置,对运用超临界水氧化法处理油田含油污泥进行了实验研究,实验中使用过氧化氢（H₂O₂）做氧化剂,考察了反应停留时间、反应温度、反应压力和pH值等工艺参数对含油污泥中原油去除率的影响。实验结果表明,超临界水中的氧化反应能有效去除含油污泥中的原油,去除率可达95%,反应停留时间、反应温度、反应压力是影响含油污泥中原油去除率的重要因素,随反应温度、反应停留时间和反应压力的增加,含油污泥中的原油去除率增加,pH值对去除率也有影响,但不大。对指导油田生产具有一定的实用价值。     

超临界水氧化反应机理的研究进展及其应用

超临界水氧化法是一种有效处理有机废水的方法。文章在总结超临界水的性质和优点的基础上,着重介绍了最新的超临界水氧化反应机理、应用状况及其存在的问题,同时展望了这种新兴技术的应用前景。     

超临界水氧化处理有机物废料的新技术

和传统方法相比，超临界水氧化处理有机物废料有着极大的优势。介绍了处理废料的原理和工业应用的可能性。     

超临界水氧化法处理硫化铵废水

超临界水氧化法可以快速处理硫化铵废水,其反应产物包括S2O32-、SO32-和SO42-。S2-的去除速率随反应时间、温度、压力、氧气浓度的增大而升高。     

提升管变径段气固两相流动状况

采用数值模拟的方法对两段提升管催化裂解多产丙烯催化裂化装置提升管反应器下半部的流动状况进行研究.计算结果表明,提升管反应器下部催化剂呈现比较明显的非均匀性,催化剂主要靠近反应器边壁附近分布.由于油气喷入反应器后形成射流区,对油气与催化剂之间的充分接触产生一定影响.经下部喷嘴进入反应器的油气在反应器中存在明显的返混.提升管反应器的下半段,气固两相的非理想流动较为明显.气固两相流动状况的数值模拟为反应器及操作条件优化提供了重要依据.     

基于MCNP的超临界水堆堆芯建模及中子通量计算

 超临界水堆是国际第Ⅳ代核能系统论坛推荐的6种第Ⅳ代核电反应堆堆型之一,与现有的轻水堆相比,具有热效率高、系统结构简单、造价低等优点。本文建立了MCNP程序下的超临界水堆堆芯物理计算模型,解决了燃料组件几何结构过于复杂精细难以建模的技术难题,考虑了堆芯轴向冷却剂密度的不均匀分布;以超临界水堆堆芯模型为基础,计算了堆芯径向中子通量密度分布,提出了展平堆芯功率分布的设计方案;计算了堆芯轴向中子通量密度分布,讨论了控制棒不同作用方式对轴向中子通量密度峰的偏移影响,确定了超临界水堆控制棒应采用由下向上插入的方式。研究结果为超临界水堆的设计制造、安全分析提供了重要参考依据,为超临界水堆未来的设计和发展奠定了基础。     

双排棒组件超临界水堆堆芯方案设计

结合国际上多种超临界水堆堆芯设计方案的优点,提出了一种新的压力容器式低泄漏堆芯设计方案,其特点是,堆芯中采用了双排棒正方形闭式燃料组件和三区低泄漏换料.双排棒燃料组件由两排燃料棒包围一个慢化剂水棒构成,可以使得慢化均匀;三区低泄漏换料可以大大延长堆芯寿期,降低压力容器快中子注量.通过堆芯三维物理热工耦合计算发现,该方案寿期内的最大包壳温度(MCST)为684℃,堆芯寿期为300个有效满功率天,且功率分布平坦.在此基础上,对所有组件进行了更为保守的子通道热工水力计算,得出MCST为685.3℃,进一步表明所提堆芯设计方案在物理热工方面是可行的.     

除尘器袋室结构改进及内部气固两相流动特征分析

为了解决某显像管厂ＤＭＣ１８０型袋式除尘器尾部滤袋工作寿命过程短的问题,提出了扩大进风管直径和在箱体中布置钝体两项结构改造措施,力图通过改善袋室内部气固两相流场筵虎袋寿命。     

管道复杂流场气固两相流DPM仿真优化

针对Fluent中气固两相流离散相模型(DPM)仿真,为提高通用模型对管道节流复杂流场问题仿真时的准确性,在结合气相流场分析与固相颗粒受力分析的基础上,提出DPM优化的4项措施,即从气相速度入口模型、颗粒曳力模型、颗粒壁面碰撞模型、颗粒所受各个力的合理取舍4个方面进行优化.通用模型的优化通过调用Fluent相关宏并编制用户自定义函数(UDF)程序实现.实验已验证优化DPM的准确性明显优于通用DPM,具体体现在:两相流型转换时气相速度区间的模拟,颗粒沉降气相临界速度的模拟方面,这2项指标优化后比优化前分别提高55%和50%;在实验管道局部阻力损失与节流孔板前颗粒速度分布的模拟仿真方面,优化DPM显然具有更准确的优势.通过实流实验与仿真模拟的对比,证明优化是有效的.从研究过程可以得出,模型优化的方法对于其他类似的复杂流场工况具有通用性和工程实用价值.     

流化床烟气脱汞气固两相流动的可视化研究与数值模拟

为了探究流化床烟气脱汞反应器内气固两相的流动过程,通过可视化显形实验对不同主流化风速、床层物料高度、颗粒粒径和活性炭喷口速度下反应器内气固流动的行为和特征进行了研究.通过计算流体动力学方法对气固两相流动过程进行了数值模拟,并与实验进行比较.结果表明,数值模拟具有流动模拟的可靠性.主流化风速增加或颗粒粒径减小,均会加剧气固两相流动的剧烈程度,活性炭喷口气流会造成气固两相的局部湍动,但床层物料高度由于受到壁面与颗粒的摩擦力和内部气泡大小的综合作用,对气固流动行为的影响不显著.     

越过连续矩形坎的急流自由水面

本文通过系统的物理模型试验,并结合理论分析的方法,研究了越过连续矩形坎的水面流态及坎前自由水面特性。通过动量方程推导了坎前水跃漩滚流态与急流飞溅而过流态时上游控制断面临界佛氏数的理论公式;证明当水流飞溅而过流态时,上游控制断面佛氏数F_(r0)在2.59～6.99范围内,坎前自由水面与佛氏数F_(r0)无关,是相对坎高的单一函数。得到了坎前自由水面受坎高的影响范围及在此范围内无因次水深与相对坎高的变化规律;探讨了用保角变换法求解坎前自由水面抛射角的半经验、半理论公式。最后,探讨了坎前自由水面的一种计算方法。     

苯酚在超(亚)临界水中的不完全氧化反应

利用间歇式反应装置研究苯酚超(亚)临界水氧化反应,以n(H2O2)n∶(苯酚)=3.6∶1投入反应,初步探讨了不同的温度、压力条件对反应中间产物的影响.气质谱联用仪分析结果显示:不完全氧化的主要产物包括乙醇、丙酮、呋喃,氯乙烯等;随着温度、压力的升高,中间产物的成分、含量随之变化.产生的中间产物还可以进一步回收利用.