文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 超临界水氧化技术说明书

超临界水氧化技术说明书

超临界水氧化技术说明书
超临界水氧化技术说明书

超临界水氧化处理含有机物污水或污泥的方法及其生产系统

技术方案说明书

超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation 简称SCWO)技术是以水为介质,在超临界状态下(温度>374.3℃;压力>22.1MPa),液相与气相间界面消失,氧气能以任意比例溶入,不存在气液相界面之间的物质移动等问题而提供了理想的氧化反应环境,对悬浮或溶解在水中的有机物质进行氧化并加以去除的一种方法。SCWO 法处理污水具有现有其它污水处理技术所无法比拟的优点,主要体现是:有害物质的清除率几乎达到100%,降解时间以秒计(取决于有机物的种类、温度和压力),几乎对所有有机有害物质均可处理,还可以实现能量自给。同焚烧、湿式催化氧化相比,SCWO在全封闭状态,具有污染物完全氧化;最终产物为水、N2、CO2和无机小分子化合物,不需要作进一步处理;运行费用相对较低等优势。另外,由于无机盐在超临界水中溶解度特别低,因此可以很容易地从中分离出来,处理后所得洁净水可完全回收利用。

目前的超临界水氧化和气化试验装置,国内外都存在共同的缺点:

从物料和水的加热方式看,要么是物料与反应介质先混合后一起预热、要么只预热反应介质,而物料不预热。前一种情况,如果预热温度达到超临界温度,则物料在预热管内就开始发生热解、裂解反应,会产生焦油、焦炭堵塞管路。如果预热温度低,则在进入反应器后,还需要继续加温到超临界温度,势必会使反应器结构更复杂。后一种情况,由于物料不预热,在进入反应器之前混合,导致整个流体的温度下降很多,使整个系统需要设计更多的加热部分。

当前,国际上投入了越来越多的人力和物力致力于SCWO技术的发展,许多的科学研究和工程技术侧重于各种各样设计方式的超临界

反应器的开发,以设法解决高温高压下设备材质的腐蚀问题,同时也有许多针对一些难降解、剧毒、爆炸性的特殊有机物料开发的SCWO 降解工艺,但是在SCWO法污水处理工艺流程中,几乎所有的现有技术均将反应实现热量自给作为节能降耗的必备措施,这仿佛成为一种不假思索、必须遵守的原则。鉴于此,必须要添加大量的辅助燃料或对低浓度污水进行浓缩,根据各种有机物热值的不同,污水中有机物的含量至少要达到2%~5%以上,才能使反应实现热量自给,这相当于有机污水的COD值等于80000~200000PPM(mg/l)以上,需要耗费大量的氧,处理一吨这样污水的耗氧量至少80~200公斤。实际上大部分有机污水COD分布在几百至几万PPM之间,市政污水多在1000PPM以下,而严重污染环境的造纸厂高浓度有机污水也仅在50000PPM左右,用这样的技术思想处理绝大部分种类的污水,添加辅助燃料成为不争的事实。这不仅会增加污水的处理成本,同时也带来了其它一系列问题,如:添加油、醇等辅助燃料,会使处理成本提高,同时伴随而来的高耗氧量,无疑增大了投资成本和运行成本;如果用空气作为氧源,将需要昂贵的大排气量空气压缩机,折算氧量必须过量100%,而且空气中78%的氮气不仅会阻碍超临界水中氧化反应的正常进行,而且会消耗一部分能量;用液氧将需要投资昂贵的空分设备与昂贵的具有良好保温设施的液氧储罐、液氧泵、汽化器等一系列设备;使用过氧化氢或硝酸不仅会大大提升成本,也会加大对设备材质的腐蚀;使用纯氧,会要求储氧罐具有较大体积,作为大体积的高压压力容器中,其制造成本是较高的。更为严重的是在高温高压的环境条件下,过高的氧浓度将加大设备氧腐蚀的严重程度。这也是为什么当前报道的有关这方面的种种技术方案由于采用了上述技术,造成投资或运行成本较高而没有真正获取市场的原因。

污泥在污水处理过程中产量十分巨大,据不完全统计,以活性污

泥法为主的污水处理工艺,其污泥产生量是污水处理量的0.3%~0.5%(以含水率97%计),数量十分惊人。从污水处理厂排出的污泥一般是一种松散的,含水量在95%-99%的胶溶状膏体物,具有比重轻、体积庞大(是所含固体物体积的数十倍)、触变性强(不易脱水)、具有极易腐败恶臭的理化特点外,各类污水经过处理,使污水中的污染物几乎全部转移到污泥中,还富集了病原体和大量高浓度、持久性有机有毒有害污染物。目前采用的填埋与农用,已严重影响地表、地下水环境,造成严重的二次污染。在未来50年,就中国而言,大部分人口将集中到万人以上城镇,所产生的污水全部进行处理,每年将产生污泥2亿吨以上。这个数字还只是城市污水处理厂的污泥。除此外,工厂企业的自备污水处理场(站)还产生环境危害性更大的工业污泥。因而污泥的处理已经成了刻不容缓的市政工程难题。

通过焚烧来达到污泥减量是最彻底的办法,干化焚烧方法的优点是焚烧产生的剩余物少,且焚烧后的灰渣无异味;但是干化焚烧的专用处理设备投资庞大,能源消耗量大(污水处理厂产生的污泥即使通过机械脱水,含水率也在75%~85%之间,根据实验和计算表明,要将含水率75%~85%的污泥通过干化而需要的外加能源远大于污泥燃烧所产生的能量)。运转费用高昂,污泥干化焚烧的费用在400元/吨以上。而且焚烧过程中会有二恶英等有毒有害气体逸入大气。

综上所述,SCWO技术在20世纪80年代中期美国学者M.Modell 首次提出至今二十多年而不能进入市场,其主要原因是局限于物料预热系统、超临界水介质加热系统、氧化剂(氧气)加热系统与反应釜的联系太复杂,设备材质要求很高,不仅设备建设与生产运行成本很高,而且也导致整个系统运行很不可靠。

本技术方案目的是提出与以往不同的一种技术方法以及实现这种技术方法的一种生产系统,很容易达到SCWO法所需最充分的实现

条件(温度>374.3℃;压力>22.1MPa)。其核心是物料预热系统、超临界水介质加热系统、氧化剂(空气或氧气)加热系统与反应釜一体化,使技术实现所需要的热能均在系统内部产生(可以方便地采取有效的保温措施而更加节能)。同时,由于物料给进高压泵至洁净水第一级气液分离器间没有阀门阻碍,使整个系统快速通畅,在换热反应器中物料与氧气处于混合状态,在物料开始热解焦化前已经在换热反应器(系统超非临界过渡区)内发生超临界水氧化反应,就可以将低成本的煤粉掺入物料中助热而不会有物料焦化、堵塞管路问题,由此装置大大简化,建设与运行成本大幅地降低,且整个处理系统运行也变得极为可靠。

这样不仅使有机有毒污水在超临界水环境里高效、快速地发生氧化反应而彻底降解,也能作为城市污水处理厂的配套设备,处置污水厂生化处理所产生的大量污泥。污泥含水97%以上,有机有害物质很高,而且也是流体物质,在解决了焦化、堵塞问题前提下,就完全可采用本技术进行无害化处置。

本技术方案也极适用于城市生活垃圾焚烧发电厂,城市生活垃圾含水率高达50%以上,有了本技术方案配套,可以先将垃圾压榨,挤出大部分水分,从而大大提高生活垃圾的发电效率。

为了实现上述任务,采取以下技术解决方案:其特征在于含有机物污水经物料给进高压泵进入换热器后和空分压缩输送系统的氧化剂(氧气)一起在换热反应器混合进入反应炉,反应炉下部设盐、渣排出阀,经处理后的高温高压洁净水在反应炉中下部通过换热反应器和换热器至第一级分离器(氮、氧等气液分离器),分出气体经减压阀(或经微型汽轮机)排入大气;分出的液体为二氧化碳与水的混合液,混合液再减压(或经小型水轮机)至第二级分离器(二氧化碳气液分离器),分离出的二氧化碳气体再经压缩成商品液体二氧化碳,

分出的液体即为洁净水可作工业生产用水或直接排放。

特征在于舍去了物料预热系统、氧化剂(空气或氧气等)预热系统及超临界水介质加热系统,三个系统的功能由反应炉与换热反应器(结构与普通换热器基本相同)替代。将以往技术方案中的外加热改为在生产系统内加热,由反应炉直接燃烧可燃气来对整个系统升温、升压,从而可以采取更好的保温措施得到更大的节能效果,同时可以将反应炉和换热反应器制作得尽可能厚实而大幅延长它们的使用寿命。

特征在于含有机物污水自物料给进高压泵至进入反应炉过程中,煤粉颗粒在快速流动中对管道还有清扫作用,从而含有机物污水进入反应炉前不容易堵塞。超临界水氧化反应后的大量煤灰粉颗粒作为晶核生成大量小颗粒盐结晶,就不会在反应炉底部形成大块盐晶,也不会堵塞换热器。

特征在于设计了脉冲火焰系统来点燃反应炉,由程序控制可燃气输送系统发射脉冲可燃气流,在氧气流中经高压电火花引燃而生成温度>2000℃的脉冲火焰经过火管道射入反应炉,与反应炉中可燃气喷嘴喷出的可燃气相遇而点燃反应炉。在反应炉点火过程中,通过设定参数(压力、流量、脉冲周期等)与脉冲火焰间存在连续氧气流的冷却作用,能控制过火管道温度<500℃,确保过火管道上阀门有持久良好密封性能。

特征在于将脉冲火焰点火系统设置在反应炉外部,使反应炉与换热反应器均可用一种材质(耐高温高压、耐磨与抗氧化合金)制成,解决了不同材质组合制作的设备因膨胀系数不同而造成的安全密封难题。

特征在于通过空分系统得到的氧气经氧气压缩机压缩至15MPa 后再经升压装置升压至生产系统所需工作压力25MPa进换热反应器,

该升压装置主要由四个氧气贮罐与二台高压泵构成,可向生产系统连续提供25MPa的氧气。

本技术方案虽不能替代现城市污水处理厂日处理量以万吨计的生化工艺,但生化工艺所产生的污泥处置难题可用本技术方案解决。附图说明

图1是超临界水氧化处理含有机物污水或污泥的方法及其生产系统流程图

其中的标号分别表示:

1、反应炉;

2、换热反应器;

3、换热器;

4、物料给进高压泵;

5、氧化剂(氧气)供应系统;

6、第一级气液分离器;

7、第二级气液分离器;8二氧化碳液化系统;、9、可燃气输送系统;10、脉冲火焰点火系统;11、微型汽轮机;12、小型水轮机组; 13、物料给进高压泵出口阀;14、氧化剂(氧气)供应系统出口阀;15、可燃气输送系统向反应炉输出阀;16、脉冲火焰点火系统与反应炉连接管路阀;

17、反应炉底部排盐、排渣阀; 18、第一级气液分离器排气阀; 19、第一级气液分离器排水阀;20、第二级气液分离器排气阀;21、第二级气液分离器排水阀;22、运行自动化控制系统。

图2是超临界水氧化反应炉结构示意图

其中的标号分别表示:

1a、反应炉物料进口;1b、反应炉物料出口;1c、反应炉排盐、渣出口;1e、脉冲火焰射入口;1d、反应炉可燃气输入口。

10a、脉冲火焰点火系统氧气喷口;10b、脉冲火焰点火系统可燃气喷嘴;10c、振荡高电压发生装置电极。

图3是氧气供应系统升压装置示意图

其中的标号分别表示:

5.1、高压泵;5.2.1、5.2.2、氧气贮罐;5.3、清洁水补充罐;

5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、阀门;5.10、5.11、止回控制阀;

5.12、5.13、限压止回阀。

实施方式

参见附图说明对本技术方案实施方式进行详细描述:

首先作氧气供应系统升压装置工作原理描述(如图3所示):经空分系统和氧气压缩机升压至15MPa的氧气进入已装了一半清洁水的氧气贮罐,开启阀门5.4、5.6和高压泵5.1,15MPa的氧气继续进入氧气贮罐5.2.1,清水从氧气贮罐5.2.1压入氧气贮罐5.2.2,氧气贮罐5.2.2内的氧气就被压缩,当压力达到25MPa时,限压止回阀5.13自动打开向生产系统提供25MPa的氧气,当氧气贮罐5.2.2内几乎充满清洁水而氧气贮罐5.2.1内几乎充满15MPa的氧气时,关闭高压泵5.1和阀门5.4、5.6;接下去开启阀门5.5、5.7和高压泵5.1,15MPa的氧气开始进入氧气贮罐5.2.2,清水则从氧气贮罐5.2.2压入氧气贮罐5.2.1,氧气贮罐5.2.1内的氧气就被压缩,当压力达到25MPa时,限压止回阀5.12自动打开向生产系统提供25MPa的氧气,这样二套装置协同就可以向生产系统连续提供25MPa的氧气了。

在生产过程中装置内的清洁水蒸发减少,可由清洁水补充罐5.3或高压清水泵向装置进行补充。

第一步骤(启动前准备程序,如图1所示):开启阀门(13、19、21),由物料给进高压泵4向整个系统开始注入洁净水(自来水),洁净水的流程为:经换热器3→换热反应器2→反应炉1→换热反应器2→换热器3→第一级气液分离器6→阀门19→小型水轮机组12→第二级气液分离器7→阀门21。当阀门21有清水流出时,关闭物料给进高压泵4,同时也关闭阀门(13、19、21),此时整个系统几乎都充满洁净水。

第二步骤(反应炉点火程序,如图2所示):先调整脉冲火焰点

火系统10的氧气输送装置与可燃气输送系统向脉冲火焰点火系统输出压力(如>0.2MPa),完全开启脉冲火焰点火系统与反应炉1连接管路上的阀门16,预先设定流量使氧气与可燃气的燃烧比使氧气稍微过量,完全开启反应炉1底部排盐、排渣阀17使系统处于排空状态,开启系统的阀门14,启动氧化剂(氧气)供应系统5并调节氧气至适当输出流量,反应炉1内的洁净水就会通过排盐、排渣阀21流出,反应炉1内的洁净水流完后,开启脉冲火焰点火系统氧气输送装置,通过喷口10a提供连续氧气流,开启脉冲火焰点火系统振荡高电压发生装置使电极10c与可燃气喷嘴10b形成不间断的电火花,启动脉冲火焰点火系统可燃气输送装置的脉冲控制程序输送脉冲可燃气流,就产生温度高达2000℃以上的脉冲火焰射入反应炉1,紧接着开启可燃气输送系统9的输出阀15向反应炉1输送可燃气,反应炉1即被点燃。从运行自动化控制系统22确认反应炉1温度>600℃时(可燃气在温度>550℃空气中就自动燃烧,同时也可向反应炉输送燃油或工业酒精替代可燃气),关闭脉冲火焰点火系统,关闭阀门16、阀门17,整个系统就开始进入下一步的控温升压程序。

第三步骤(控温升压程序,如图1所示):调整可燃气输送系统9和氧化剂(氧气)供应系统使氧气稍过量(预先设定调整参数),当运行自动化控制系统22显示反应炉1内温度高于700℃,而压力还没到达25MPa时,可开启阀门13和物料给进高压泵4注入小量污水来调整。直至反应炉1的温度调整至700℃,整个生产系统压力至25MPa,关闭系统可燃气供应阀16,整个系统就将进入正常运行状态。

第四步骤(正常运行程序,如图1所示):开启物料给进高压泵4(调整至正常运行流量)将已按比例加入煤粉的污水(如:泵 4.1引入含20%煤粉污水,泵4.2引入污水,调节它们的流量比可控制反应炉1的温度)引入生产系统,同时调整氧化剂(氧气)供应系统5

进生产系统至适当流量(氧气稍过量),开启并调节阀门(18、19、20、21)使生产系统维持压力为25MPa,经生产系统消耗掉氧气的多余氧气和混杂的氮气或生产中的少量的氮气及一氧化碳与氢气(在温度<374.3℃、压力为25MPa环境下是气态,而生产系统所产生的CO2处于液化状态与水混溶在一起)在第一级气液分离器6通过阀门18驱动微型汽轮机11后排空,洁净水与液体CO2 混合液经阀门19驱动小型水轮机组12后进入第二级气液分离器7,CO2气体通过阀门20进入二氧化碳液化系统8制成商品液体CO2,洁净水通过阀门21排放。

运行状态下的参数:

反应炉1运行温度:700℃;

生产系统运行压力:25MPa;

含有机物污水在反应炉1中的停留时间:60秒。

氧气(25MPa)、煤粉(粒径<0.3毫米)与污水按比例混合经高效率的换热器与换热反应器达到温度>600℃进反应炉1,由煤粉与污水的比例调配来控制温度,反应炉1实质在更大程度上起到温度调节作用,由可燃气注入系统9对反应炉1进行启动和紧急加热来实施对反应炉1的温度调节。

第五步骤(生产系统关闭程序,如图1所示):正在运行中的物料给进高压泵4由进污水与煤粉混合液改为进洁净水,同时关闭氧化剂(氧气)供应系统5进生产系统的流量,系统即迅速降温,当反应炉1温度降至200℃以下时,关闭物料给进高压泵4,系统迅速降压并排出反应炉1内洁净水,当阀门21无水可排时,即可关闭所有阀门与设备电源。

上述步骤,由运行自动化控制系统实现。

处理能力13.2m3/h含有机物污水投资概算

支出:电功率 750kw/h 煤粉 400kg/h 运行操作人员 6

产出:液体CO2 1200kg/h

成本估算:

年处理污水:13.2吨×20小时×300天=79200吨

电耗:750 kw×20小时×300天=4500000kwh(1.00元/kwh)煤耗:0.4t×20小时×300天=2400吨(600元/吨)

设备十年折旧:90万元/年

人工:60万元/年

液体CO2产量:1.2t×20小时×300天=7200吨(1200元/吨)(7200×1200-4500000-2400×600-900000-600000)÷79200=15.15(元/吨)

税全免时:处理每吨污水,可盈利15.15元人民币。

以上还是假设含有机物污水的COD为零时的数据,在本技术方案中COD越高,煤耗越低,其它相同。

硝酸锌化学品安全技术说明书MSDS

硝酸锌化学品安全技术说明书MSDS 第一部分:化学品名称 化学品中文名称:硝酸锌 CAS No.: 10196-18-6 分子式: Zn(NO3)2.6H2O 分子量: 297.49 第二部分:成分/组成信息 有害物成分含量 CAS No. 硝酸锌 第三部分:危险性概述 危险性类别: 侵入途径: 健康危害:本品有腐蚀性。在高温下分解产生有刺激和剧毒的氮氧化物气体,吸入引起中毒。 环境危害: 燃爆危险:本品助燃,具腐蚀性,可致人体灼伤。 第四部分:急救措施 皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 第五部分:消防措施危险特性:无机氧化剂。遇可燃物着火时,能助长火势。与硫、磷、炭末、铜、金属硫化物及有机物接触剧烈反应。受高热分解,产生有毒的氮氧化物。 有害燃烧产物:氮氧化物、氧化锌。 灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。雾状水、砂土。切勿将水流直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。 第六部分:泄漏应急处理应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接触泄漏物。勿使泄漏物与还原剂、有机物、易燃物或金属粉末接触。小量泄漏:用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴安全护目境,穿胶布防毒衣,

硝酸锌安全技术说明书

硝酸锌 (1)化学品及企业标识 化学品中文名:硝酸锌 化学品英文名:zinc nitrate;nitric acid zinc salt,hexahydrate 分子式:Zn(NO3)2.6H2O 相对分子量:297.51 (2)成分/组成信息 成分:纯品 CAS No:10196-18-6 (3)危险性概述 危险性类别:第5.1类氧化剂 侵入途径:吸入、食入 健康危害:本品有腐蚀性。在高温下分解产生有刺激和剧毒的氮氧化物气体,吸入引起中毒。环境危害:对环境有害 燃爆危险:助燃,与可燃物混合,能形成爆炸性混合物 (4)急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗20-30min。如有不适感,就医 眼睛接触:提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水冲洗10-15min。如有不适感,就医 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸、心跳停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:饮足量温水。就医 (5)消防措施 危险特性:无机氧化剂。遇可燃物着火时,能助长火势。与硫、磷、炭末、铜、金属硫化物及有机物接触剧烈反应。受高热分解,产生有毒的氮氧化物。 有害燃烧产物:无意义 灭火方法:本品不燃。根据着火原因选择适当灭火剂灭火 灭火注意事项及措施:消防人员必须佩戴空气呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。 (6)泄漏应急处理 应急行动:隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿防毒

服,戴橡胶手套。勿使泄漏物与可燃物质(如木材、纸、油、等)接触。穿上适当的防护服前严禁接触破裂容器和泄漏物。尽可能切断泄漏源。勿使水进入包装容器内。小量泄漏:用洁净的铲子收集泄漏物,置于干净、干燥、盖子较松的容器中,将容器移离泄露区。大量泄漏:泄漏物回收后,用水冲洗泄露区 (7)操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。库温不超过28℃,相对湿度不超过75%.远离火种、热源。包装必须完整密封,防止吸潮。应与易(可)燃物、还原剂、活性金属粉末等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 (8)接触控制/个体防护 监测方法:火焰原子吸收光谱法、双硫腙分光光度法 工程控制:密闭操作,局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备 呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,建议佩戴过滤式防尘呼吸器。 眼睛防护:戴安全护目境。 身体防护:穿隔绝式防毒服。 手防护:戴橡胶手套。 其他防护:工作完毕,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后备用。保持良好的卫生习惯。 (9)理化特性 外观与性状:无色无味结晶或白色粉末,易潮解 pH值:6(1%水溶液) 熔点(℃):36~37 沸点(℃): 105 (分解) 相对密度(水=1): 2.07 相对蒸气密度(空气=1): 10.3 饱和蒸气压(kPa):无资料

超临界水氧化法处理污泥技术介绍

超临界水氧化法处理污泥技术介绍 1、超临界水氧化技术 超临界水氧化技术(Supercritical Water Oxidation,SCWO)是指某一流体当温度和压力升高至该流体的临界温度和临界压力之上时,该流体便成为超临界流体。超临界水氧化技术是指在温度和压力高于水的临界温度(374.3℃)和压力(22.1MPa)之上的反应条件下,以超临界水为反应介质,以空气或氧气为氧化剂,将水中有机污染物彻底氧化成CO2和H2O的过程。 该技术适用于处理含有机污染物的任何废液及废弃固体。超临界水氧化技术发展遭遇到了一些技术挑战,主要是盐酸、硫酸等腐蚀和盐类沉积。目前发现的耐超临界水氧化腐蚀性能最好的Ni基合金Inconel625 和Hastelloy C-276 在SCWO环境下的均匀腐蚀速率达到 17.8mm/a,远高于作为设备结构材料要求的腐蚀速率(低于 0.5mm/a)。反应器和换热器的腐蚀问题成为直接制约SCWO技术大规模产业化应用的关键因素。 2、超临界水氧化技术及特点: 超临界水具有低的粘度,高的扩散系数,促进了超临界水反应器中混合物的传质。很低的极性,导致无机盐溶解度的大幅降低和有机物溶解能力的增加。超临界水具有很高的热容,使得热传输效率高。常况水进入超临界态后,约2/3的氢键断裂,引起介电常数急剧降低。超临界水氧化法使用超临界水的独特性能,将有机废物转化为环境无害的产物。 其技术特点表现在以下几方面:

①使用环境友好、廉价易得的水作为反应介质,符合绿色化学发展要求; ②超临界水既有接近常规液态水的密度,又有接近气体的粘度,因而有很高的传质速度。在超临界区,由于流体的密度、溶解度、粘度等特性随水密度而改变。因此,可以通过控制操作条件(即温度和压力)改变反应环境; ③超临界水氧化操作温度远低于焚烧温度,所以不会产生氮氧化物以及硫氧化物等二次污染物;氧化反应产物主要为CO2、N2、H2O和无机盐,实现了污染物零排放; ④超临界水作为有机物和氧气的良好溶剂,使得氧化反应在均相进行,不存在相间传质限制,反应速度快,处理效率高,有机物降解效率在不到一分钟或者更短的时间内达到99.99%; ⑤超临界水氧化系统体积小、完全封闭且可以迅速停车,使得易于控制; ⑥超临界水氧化系统适于处理的有机物范围广,几乎适用于各种有机废物的处理,且对有机物浓度适用范围宽; ⑦超临界水氧化反应为放热过程,当有机物浓度超过 10%甚至更高时,需要的热交换器很小甚至不需要外部供热,只需在引发反应的初期供热即可。

超临界水氧化

1 scwo概念原理 超临界水氧化( SCWO)法是一种新兴的废物处理技术,具有节能、高效、适用性强等特点,。美国国家关键技术所列的六大领域之一“能源与环境”中指出,最有前途的废物处理技术是SCWO法。 超临界水氧化(supercritical water oxidation,SCWO)是在水的温度超过水的临界温度、压力超过水的临界压力条件下,以氧气作为氧化剂,超临界水作为反应介质,使水中的有机物与氧化剂在均一相(超临界液体相)中发生强烈的氧化反应的过程。 2 超临界水氧化反应机理 比较典型的超临界水氧化反应机理为在湿式空气氧化、气相氧化的基础上提出的自由基反应机理。 RH+O2→R·+HO2· RH+ HO2·→R·+H2O2 H2O2+M→2HO· RH+ HO·→R·+H R·+O2→ROO· ROO·+RH→ROOH+ R· M 为均质或非均质介质(界面)。过氧化物通常分解生成分子较小的化合物,这种断裂迅速进行直至生成甲酸或乙酸为止。甲酸或乙酸最终也转化为CO2和水。 2 SCWO法优点 与其他技术相比,应用SCWO法处理有机废水、废物具有以下优点: ( 1)对有机物的分解效率高,可达99. 99 %以上;适用范围广,可用于处理各种有毒难降解的有机物; ( 2)反应速度快,在几十秒的时间内有机物即可完全氧化为CO2和H2O;不形成二次污染,分解产物不需做进一步处理;杂原子被氧化成对应的酸或以盐的形式从超临界水中析出。 ( 3)一般不需外部供热,有机物含量超过2 %,即可利用有机物氧化反应产生的热量维持系统的反应温度; (4)反应器结构较简单,体积小。 SCWO法处理有机废水具有显著的效果。此外,城市污水、造纸废水和人类代谢产物也可用SCWO法处理成无毒、无味、无色的气体和水。 3SCWO法废水处理工艺流程 Modell提出的连续式SCWO法废水处理工艺流程如图1所示。有机废水和氧气(或空气)经加压、预热后进入SCWO反应器,废水中的有机物被快速氧化分解,反应器出水经冷却、减压后进入气液分离器,分离后的水、气分别排放。此外, Thornto n等人还分别设计出间歇式处理试验装置。

氧化锌化学品安全技术说明书

化学品安全技术说明书 产品名称: 氧化锌按照GB/T 16483、GB/T 17519 编制修订日期: 最初编制日期: 版本: 第1部分化学品及企业标识 化学品中文名: 氧化锌 化学品英文名: zinc oxide 企业名称: 企业地址: 传真: 联系电话: 企业应急电话: 产品推荐及限制用途: For industry use only.。 第2部分危险性概述 紧急情况概述: 无资料 GHS危险性类别: 危害水生环境——急性危险类别 1 危害水生环境——长期危险类别 1 标签要素: 象形图: 警示词: 警告

危险性说明: H410 对水生生物毒性极大并具有长期持续影响。 防范说明: ?预防措施: ?P273 避免释放到环境中。 ?事故响应: ?P391 收集溢出物。 ?安全储存: ?无 ?废弃处置: ?P501 按当地法规处置内装物/容器。 物理和化学危险: 无资料 健康危害: 无资料 环境危害: 对水生生物毒性极大并具有长期持续影响。 第3部分成分/组成信息 第4部分急救措施 急救: 吸入: 如果吸入,请将患者移到新鲜空气处。 皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感,就医。 眼晴接触: 分开眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。立即就医。 食入: 漱口,禁止催吐。立即就医。 对保护施救者的忠告: 将患者转移到安全的场所。咨询医生。出示此化学品安全技术说明书给到现场的医生看。

对医生的特别提示: 无资料。 第5部分消防措施 灭火剂: 用水雾、干粉、泡沫或二氧化碳灭火剂灭火。 避免使用直流水灭火,直流水可能导致可燃性液体的飞溅,使火势扩散。 特别危险性: 无资料。 灭火注意事项及防护措施: 消防人员须佩戴携气式呼吸器,穿全身消防服,在上风向灭火。 尽可能将容器从火场移至空旷处。 处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中发出声音,必须马上撤离。 隔离事故现场,禁止无关人员进入。收容和处理消防水,防止污染环境。 第6部分泄露应急处理 作业人员防护措施、防护装备和应急处置程序: 建议应急处理人员戴携气式呼吸器,穿防静电服,戴橡胶耐油手套。 禁止接触或跨越泄漏物。 作业时使用的所有设备应接地。 尽可能切断泄漏源。 消除所有点火源。 根据液体流动、蒸汽或粉尘扩散的影响区域划定警戒区,无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。 环境保护措施: 收容泄漏物,避免污染环境。防止泄漏物进入下水道、地表水和地下水。 泄漏化学品的收容、清除方法及所使用的处置材料: 小量泄漏:尽可能将泄漏液体收集在可密闭的容器中。用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收,并转移至安全场所。禁止冲入下水道。 大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。封闭排水管道。用泡沫覆盖,抑制蒸发。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

(完整)高级氧化技术

高级氧化技术 高级氧化技术(AOPs)是基于羟基自由基(·OH)的特殊化学性质,化学活性高且氧化无选择性,可以促进有毒有害生物难有机物的氧化分解,最终矿化,达到污染物的无害化处置的氧化技术。其高氧化还原电位相对于常见的氧化剂,如表1-1所示[1]。高级氧化技术主要是基于一系列产生羟基自由基的物化过程。 Fenton(1894)发现Fe2+和H202发生化学反应产生·OH,·OH通过电子转移等途径可使水中的有机污染物矿化为二氧化碳和水[2]。Weiss(1935)得到了臭氧(03)在水体中可与氢氧根离子(OH-)反应生成羟基自由基(·OH )[3],随后,Taube和Bray(l945)在实验中发现H2O2在水溶液中会离解成HO2-离子,诱发产生羟基自由基[4]。利用物理的方法,例如超声辐射(Ultrasonic Irradiation)、水力设备(阀、小孔(orifice)和文氏管(venturi)等)、电子束辐射(Electron Beam,EB)等,诱发产生羟基自由基(·OH)[5,6]。还有超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation,SWO)、湿式氧化(Wet Air Oxidation,WAO)或催化湿式氧化(Catalytic Wet Air Oxidation,CWAO)等[7]。20世纪70年代,Fujishima和Honda等发现光催化可产生·OH,从而揭开了光催化高级氧化技术研究的新领域[8]。最近,混合型高级氧化技术(Hybrid Advanced Oxidation Ploeesses,HAOPs)成为研究的热点,其结合各种高级氧化技术的优点,弥补不足之处,成为高效的面向实际工程应用发展的新型高级氧化技术。主要形式如下:超声/ H2O2 (或03)、03/ H2O2、超声光化学氧化(Sono- photochemical Oxidation)、光Fenton技术、催化高级氧化或结合生物氧化工艺、耦合氧化工艺,如SONIWO(SonoChemical Degradation followed by Wet Air Oxidation)等[9]。 1.1Fenton反应 芬顿反应(Fenton Reactions)是二价铁离子跟双氧水反应生成羟基自由基的过程。其中涉及到诸多单元反应,主要反应如下: 光芬顿反应(Photo-Fenton Reactions)是在波长小于400nm的紫外光照射下发生的复杂的光化学反应,其中包括了三价铁离子转化到二价铁离子的光化学反应,促使这个反应过程加速[10]:

氧化锌安全技术说明书

氧化锌 (1)化学品及企业标识 化学品中文名:氧化锌 化学品英文名:zinc oxide; 分子式:ZnO 相对分子量:81.39 (2)成分/组成信息 成分:纯品 CAS No:1314-13-2 (3)危险性概述 危险性类别: 侵入途径:吸入、食入 健康危害:吸入氧化锌烟尘引起锌铸造热。其症状有口内金属味、口渴、咽干、食欲不振、胸部发紧、干咳、头痛、头晕、四肢酸痛、高热恶寒。大量氧化锌粉尘可阻塞皮脂腺管和引起皮肤丘疹、湿疹。 环境危害:对环境有害 燃爆危险:本品不燃,无特殊燃爆特性 (4)急救措施 皮肤接触:用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。 眼睛接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。 吸入:脱离现场至空气新鲜处。就医。 食入:误服者,口服牛奶、豆浆或蛋清,洗胃。就医。 (5)消防措施 危险特性:与镁、亚麻子油发生剧烈反应。与氯化橡胶的混合物加热至215℃以上可能发生爆炸。受高热分解,放出有毒的烟气。 有害燃烧产物:自然分解产物未知。 灭火方法:本品不燃。根据着火原因选择适当灭火剂灭火 灭火注意事项及措施: (6)泄漏应急处理 应急行动:隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好口罩、护目镜,穿工

作服。小心扫起,避免扬尘,倒至空旷地方深埋。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。 (7)操作处置与储存 操作注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 (8)接触控制/个体防护 中国(GBZ2.1-2007)车间空气中有害物质短时间接触容许浓度为5mg/m3,时间时间加权平均容许浓度为3mg/m3。 工程控制: 呼吸系统防护:作业工人建议佩戴防尘口罩。 眼睛防护:必要时可采用安全面罩。 身体防护:穿紧袖工作服,长筒胶鞋。 手防护:戴防护手套。 其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水,饭前要洗手。工作完毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。 (9)理化特性 外观与性状:白色、浅黄色粉末或六方结晶。无气味。味苦。 pH值: 熔点(℃):1975 °C(分解) 沸点(℃):2360 相对密度(水=1):5.606 相对蒸气密度(空气=1):无资料 临界压力(MPa):无意义 辛醇/水分配系数:无资料 闪点(℃):1436 引燃温度(℃):无意义 爆炸下限(%): 无意义爆炸上限(%):无意义 溶解性:溶于稀乙酸、矿酸、氨水、碳酸铵和氢氧化钠溶液,几乎不溶于水。 主要用途:标定乙二胺四乙酸二钠的基准物质。在锰的氧化还原容量法测定中用以沉淀盐类易水解的元素,如铁、铬、钒、钛和锆。用作硫化氢吸收剂。颜料。半导体。

超临界水氧化技术的优缺点学习资料

超临界水氧化技术的 优缺点

超临界水氧化技术的优缺点 超临界水氧化技术与其他处理技术相比,具有其明显的优越性: (1)效率高,处理彻底,有机物在适当的温度、压力和一定的保留时间下,能完全被氧化成二氧化碳、水、氮气以及盐类等无毒的小分子化合物,有毒物质的清除率达99.99%以上,符合全封闭处理要求: (2)由于SCWO是在高温高压下进行的均相反应,反应速率快,停留时间短(可小于1min ),所以反应器结构简洁,体积小; (3)适用范围广,可以适用于各种有毒物质、废水废物的处理; (4 )不形成二次污染,产物清洁不需要进一步处理,且无机盐可从水中分离出来,处理后的废水可完全回收利用; (5)当有机物含量超过2%时,就可以依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度,不需要额外供给热量,如果浓度更高,则放出更多的氧化热,这部分热能可以回收。 表5是超临界水氧化与湿式空气氧化法(WAO)以及传统的焚烧法的对比。 参数与指标SCWO WAO焚烧法 温度/C400?600150?3502000?3000 压力/Mpa30 ?402?20r常压 催化剂不需要需要不需要 停留时间/min< 115 ?20> 10 去除率/%> 99.9975 ?9099.99 自热是是不是 适用性普适受限制普适 排出物无毒、无色有毒、有色含有NO 后续处理不需要需要需要 然而,尽管超临界水氧化法具备了很多优点,但其高温高压的操作条件 无疑对设备材质提出了严格的要求。另一方面,虽然已经在超临界水的性质和物质

在其中的溶解度及超临界水化学反应的动力学和机理方面进行了一些研究,但是这些与开发、设计和控制超临界水氧化过程必需的知识和数据相比,还远不能满足要求。 在实际进行工程设计时,除了考虑体系的反应动力学特性以外,还必须注意一些工程方面的因素,例如腐蚀、盐的沉淀、催化剂的使用、热量传递等。 (1)腐蚀在超临界水氧化环境中比通常条件下更易导致金属的腐蚀。 高浓度的溶解氧、高温高压的条件、极端的pH值以及某些种类的无机离子均可使 腐蚀加快。腐蚀会产生两个方面的问题,一是反应完毕后的流出液中含有某些金属离子(如铬等),会影响处理的质量;二是过度的腐蚀会影响压力系统正常工作。 在300?500 C、pH值2?9、氯化物浓度为400mg/L的条件下,对13种合金的腐蚀进行了实验研究。结果表明,在给定的温度范围内pH对腐蚀的影响不大。在300 C的亚临界状态下,由于水的介电常数和无机盐的溶解度均较大,主要以电化学腐蚀为主。当温度升至400 C以上时,水的介电常数和盐的溶解度迅速下降,这时以化学腐蚀为主。 (2)盐的沉淀在超临界水氧化中,往往在进料中加入碱中和过程中产生的酸和生成的盐,因超临界条件下无机物的溶解度很小,过程中会有盐的沉淀。某些盐的粘度较大,有可能会引起反应器或管路的堵塞。通过反应器形式的优化和适当的操作方式可予以部分地改善。对于某些高含盐体系可能需要预处理。 (3)催化剂在一些物质的超临界水氧化研究中使用了催化剂,主要是为了提高复杂有机物的转化率、缩短反应时间或降低所需的反应温度。现在应用的绝大部分催化剂是以往湿式空气氧化和亚临界水氧化过程研究中使用的。均相催化和非均相催化相比,非均相催化的综合效果较好。 (4 )热量传递因为水的性质在临界点附近变化很大,在超临界水氧化过程中也必须考虑临界点附近的热量传递问题。在临界点温度以下但接近临界点时,水的运动粘度很低,温度升高时自然对流增加,热导率增加很快。但当温度超过临界点不多时,传热系数急剧下降,这可能是由于流体密度下降以及主体流体和管壁处流体的物理性质的差异所导致。

乙酸锌化学品安全技术说明书

乙酸锌化学品安全技术说明书 第一部分:化学品名称 化学品中文名称:乙酸锌 化学品俗名:醋酸锌 化学品英文名称:ZINC ACETATE 英文名称: 技术说明书编码: CAS No.:557-34-6 第二部分:成分/组成信息 第三部分:危险性概述 危险性类别: 侵入途径: 健康危害:OSHA表Z-1空气污染物:锌及其化合物。健康危害(蓝色):2 环境危害: 燃爆危险: 第四部分:急救措施 皮肤接触:脱去并隔离被污染的衣服和鞋。 眼睛接触:如果皮肤或眼睛接触该物质,应立即用清水冲洗至少20min。 吸入:移患者至空气新鲜处,就医。如果患者呼吸停止,给予人工呼吸。如果呼吸 困难,给予吸氧。 食入:吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。 第五部分:消防措施 危险特性:与强酸、强碱、硝酸盐、草酸盐、磷酸盐、硫化物、锌盐(如碳酸锌)不能配 伍。易燃性(红色):0,反应活性(黄色):0 有害燃烧产物: 灭火方法:如果该物质或被污染的流体进人水路,通知有潜在水体污染的下游用户,通 知地方卫生、消防官员和污染控制部门。使用适合于火场的任何一种灭火剂 灭火。使用雾状水冷却暴露的容器。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理:环境信息:防止水污染法:款307主要污染物、款313主要化学物或款401.15 毒性物。防止水污染法:款311有害物质应报告量主要化学物(同CERCLA)。 应急计划和社区知情权法:款304应报告量454kg。应急计划和社区知情权 法:款313表R 最低应报告浓度1.0%。

第七部分:操作处置与储存 操作注意事项: 储存注意事项:ERG指南:171,ERG指南分类:物质(低至中等危害的) 第八部分:接触控制/个体防护 中国MAC(mg/m3): 前苏联MAC(mg/m3): TLVTN: TLVWN: 监测方法: 工程控制: 呼吸系统防护: 眼睛防护: 身体防护: 手防护: 其他防护: 第九部分:理化特性 外观与性状:白色粒状固体,略有醋味,发涩。 pH: 熔点(℃): 相对密度(水=1): 沸点(℃): 相对蒸气密度(空气=1): 分子式:C4H6O4Zn 分子量: 主要成分: 饱和蒸气压(kPa): 燃烧热(kJ/mol): 临界温度(℃): 临界压力(MPa): 辛醇/水分配系数的对数值: 闪点(℃):不易燃 爆炸上限%(V/V): 引燃温度(℃): 爆炸下限%(V/V): 溶解性:在水中沉底并与水混合。 主要用途: 其它理化性质: 第十部分:稳定性和反应活性 稳定性: 禁配物:

超临界水氧化法

超临界水氧化法 我们的生活每天都离不开水,水可以说是人类或者是所有生物生存和社会发展所必需的自然资源。水资源是一种可以循环利用的自然资源。但现今,水资源(尤其指淡水资源)的缺乏日益严峻,其中最主要的原因是因为水资源受到了污染。水资源受到污染,致使我们的生活用水量也受到影响,尤其在一些缺水地区,人们经常都喝不上水。目前,全世界约有40%的人口面临缺水问题。而为了改善这种状况,使得被污染的水源被二次利用,人们采取了许多措施来治理、净化这些受污染的水源。这里将介绍的就是其中一种方法——超临界水氧化法。 在我们采用氧化技术的时候,首先要注意的是先查明水中有哪些还原性物质,要了解选用的氧化剂发生热化学反应的可能性[1]。这样我们在选择氧化剂和氧化方法的时候才能有一个较好的依据,而不至于氧化率过低或者发生一些危险事件等。 目前,水处理的氧化方法是水处理中应用最广、发展最快的方法。在新型氧化方法中,主要可以又可以分为湿式催化氧化法、超临界水氧化法、半导体光催化氧化法和声空氧化四种类型。[1] 图一新型氧化方法的分类 而超临界水氧化法正是新型氧化方法中的一种。由于超临界水氧化法可以将水中的有机物彻底氧化为二氧化碳和水,这样一来,不仅被污染的水资源得到了净化,而且由于有机物得到了彻底氧化,所产生的二氧化碳和水对我们的生活也是一种有益的物质。因此,在水工业界中,超临界水氧化法引起了人们特别的关注。 图二超临界水氧化法流程[1] 超临界水氧化法又简称为SCWO 法,它在1980年代中期就已经被美国学者Modell 提出,现在我国也开始此法的应用技术的研究[1]。而超临界水氧化法的工艺流程如图二所示,它是用氧气作为氧化剂,在SCWO 反应器中与废水发生反应,然后经过一系列的处理,最终被分离为气体(二氧化碳)和液体(水)。 对于超临界水我们是如何来界定的呢?由图三可以看出水的各种状态的要求。 废水 氧气P ,MPa 22.1 水(s ) 水(l ) C SCF

超临界水氧化技术的优缺点

超临界水氧化技术的优缺点

开发、设计和控制超临界水氧化过程必需的知识和数据相比,还远不能满足要求。 在实际进行工程设计时,除了考虑体系的反应动力学特性以外,还必须注意一些工程方面的因素,例如腐蚀、盐的沉淀、催化剂的使用、热量传递等。 (1)腐蚀在超临界水氧化环境中比通常条件下更易导致金属的腐蚀。高浓度的溶解氧、高温高压的条件、极端的pH值以及某些种类的无机离子均可使腐蚀加快。腐蚀会产生两个方面的问题,一是反应完毕后的流出液中含有某些金属离子(如铬等),会影响处理的质量;二是过度的腐蚀会影响压力系统正常工作。在300~500℃、pH值2~9、氯化物浓度为400mg/L的条件下,对13种合金的腐蚀进行了实验研究。结果表明,在给定的温度范围内pH对腐蚀的影响不大。在300℃的亚临界状态下,由于水的介电常数和无机盐的溶解度均较大,主要以电化学腐蚀为主。当温度升至400℃以上时,水的介电常数和盐的溶解度迅速下降,这时以化学腐蚀为主。 (2)盐的沉淀在超临界水氧化中,往往在进料中加入碱中和过程中产生的酸和生成的盐,因超临界条件下无机物的溶解度很小,过程中会有盐的沉淀。某些盐的粘度较大,有可能会引起反应器或管路的堵塞。通过反应器形式的优化和适当的操作方式可予以部分地改善。对于某些高含盐体系可能需要预处理。 (3)催化剂在一些物质的超临界水氧化研究中使用了催化剂,主要是为了提高复杂有机物的转化率、缩短反应时间或降低所需的反应温度。现在应用的绝大部分催化剂是以往湿式空气氧化和亚临界水氧化过程研究中使用的。均相催化和非均相催化相比,非均相催化的综合效果较好。 (4)热量传递因为水的性质在临界点附近变化很大,在超临界水氧化过程中也必须考虑临界点附近的热量传递问题。在临界点温度以下但接近临界点时,水的运动粘度很低,温度升高时自然对流增加,热导率增加很快。但当温度超过临界点不多时,传热系数急剧下降,这可能是由于流体密度下降以及主体流体和管壁处流体的物理性质的差异所导致。 虽然,超临界水氧化技术仍存在着一些有待解决的问题,但由于它本身所具有的突出优势,在处理有害废物方面越来越受到重视,是一项有着广阔发展和应用前景的新型处理技术。

乙酸锌 化学品安全技术说明书

MSDS化学品安全技术说明书 乙酸锌化学品安全技术说明书 第一部分:化学品名称 化学品中文名称:乙酸锌 化学品俗名:醋酸锌 化学品英文名称:ZINC ACETATE 英文名称: 技术说明书编码: CAS No.:557-34-6 第二部分:成分/组成信息 有害物成分含量CAS No. 乙酸锌557-34-6 第三部分:危险性概述 危险性类别: 侵入途径: 健康危害:OSHA表Z-1空气污染物:锌及其化合物。健康危害(蓝色):2 环境危害: 燃爆危险: 第四部分:急救措施 皮肤接触:脱去并隔离被污染的衣服和鞋。 眼睛接触:如果皮肤或眼睛接触该物质,应立即用清水冲洗至少20min。 吸入:移患者至空气新鲜处,就医。如果患者呼吸停止,给予人工呼吸。如果呼吸 困难,给予吸氧。 食入:吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。 第五部分:消防措施 危险特性:与强酸、强碱、硝酸盐、草酸盐、磷酸盐、硫化物、锌盐(如碳酸锌)不能配 伍。易燃性(红色):0,反应活性(黄色):0 有害燃烧产物: 灭火方法:如果该物质或被污染的流体进人水路,通知有潜在水体污染的下游用户,通 知地方卫生、消防官员和污染控制部门。使用适合于火场的任何一种灭火剂 灭火。使用雾状水冷却暴露的容器。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理:环境信息:防止水污染法:款307主要污染物、款313主要化学物或款401.15 毒性物。防止水污染法:款311有害物质应报告量主要化学物(同CERCLA)。 应急计划和社区知情权法:款304应报告量454kg。应急计划和社区知情权 法:款313表R 最低应报告浓度1.0%。 第182 页

超临界水氧化技术说明书

超临界水氧化处理含有机物污水或污泥的方法及其生产系统 技术方案说明书 超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation 简称SCWO)技术是以水为介质,在超临界状态下(温度>374.3℃;压力>22.1MPa),液相与气相间界面消失,氧气能以任意比例溶入,不存在气液相界面之间的物质移动等问题而提供了理想的氧化反应环境,对悬浮或溶解在水中的有机物质进行氧化并加以去除的一种方法。SCWO 法处理污水具有现有其它污水处理技术所无法比拟的优点,主要体现是:有害物质的清除率几乎达到100%,降解时间以秒计(取决于有机物的种类、温度和压力),几乎对所有有机有害物质均可处理,还可以实现能量自给。同焚烧、湿式催化氧化相比,SCWO在全封闭状态,具有污染物完全氧化;最终产物为水、N2、CO2和无机小分子化合物,不需要作进一步处理;运行费用相对较低等优势。另外,由于无机盐在超临界水中溶解度特别低,因此可以很容易地从中分离出来,处理后所得洁净水可完全回收利用。 目前的超临界水氧化和气化试验装置,国内外都存在共同的缺点: 从物料和水的加热方式看,要么是物料与反应介质先混合后一起预热、要么只预热反应介质,而物料不预热。前一种情况,如果预热温度达到超临界温度,则物料在预热管内就开始发生热解、裂解反应,会产生焦油、焦炭堵塞管路。如果预热温度低,则在进入反应器后,还需要继续加温到超临界温度,势必会使反应器结构更复杂。后一种情况,由于物料不预热,在进入反应器之前混合,导致整个流体的温度下降很多,使整个系统需要设计更多的加热部分。 当前,国际上投入了越来越多的人力和物力致力于SCWO技术的发展,许多的科学研究和工程技术侧重于各种各样设计方式的超临界

超临界水氧化处理废水研究进展

超临界水氧化处理废水研究进展 张志杰 葛红光3 陈开勋 (西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055) (西北大学化工系,西安710069) 摘 要 超临界水氧化是一种很有前途的废水处理方法。全面综述了超临界水的特性,超临界水氧化的基本原理、工 艺流程及应用现状。对超临界水氧化现存的问题,如反应器的腐蚀和无机盐的沉积进行了描述,并就可能的解决方法进行了讨论。对超临界水氧化领域中未来的研究和技术方法提出了建议。 关键词 超临界水氧化 反应器 废水 腐蚀 盐沉积 The prospects of supercritical w ater oxidation for w aste w ater treatment Zhang Zhijie G e H ongguang (School of Environmental &Municipal Engineering ,X i ’an University of Architecture &T echnology ,X i ’an 710055) Chen K aixun (Department of Chem ical Engineering ,N orthwest University ,X i ’an 710069) Abstract The supercritical water oxidation (SCW O )is a promising process of wastewater treatment.In this arti 2 cle ,the characteristic of supercritical water ,fundamental principle ,process flow ,and application actuality of SCW O are com pletely summarized.The existing problems of SCW O such as reactor corrosion and salt precipitation are de 2scribed and possible s olutions are discussed.A suggestion for future research and technical procedure in the SCW O field is given. K ey w ords supercritical water oxidation ;reactor ;wastewater ;corrosion ;salt plugging 基金项目:陕西省科技厅自然科学研究资助项目(2002C 124)收稿日期:2002-07-13;修订日期:2002-10-24 作者简介:张志杰(1937~),男,教授,博士生导师。长期从事环境污 染治理研究,发表论文80余篇,著作6部。 3通讯联系人:葛红光,副教授,博士生。 随着工业的发展,产生了大量有毒有机废水,而 现有的废水处理技术对于有毒有机废水的治理难以取得十分满意的效果。因此,开发新的高效废水处理技术势在必行。在过去的十几年间,超临界水以其独特的性质受到了广泛的关注和研究。最有意义的研究应用之一是,用来氧化处理有机废水的超临界水氧化(supercritical water oxidation ,简称SCW O ) 技术。SCW O 作为一种可以完全消除有毒有机废水的新技术,可被看作是湿空气氧化技术(W AO )的进一步发展。目前,该技术已取得了很大进展,正受到 日益广泛的重视。 1 超临界水的特性 在水的临界点(T c =374℃、P c =22.1MPa )以上,水的密度值、介电常数、离子积会下降,氢键会减 少,以致于水成为一种具有高扩散性和优良传递特性的非极性介质。此时甚至非极性的有机物和气体如象氧气能和水以任意比例互溶,形成单一的均相体系。这使得超临界水显现出一些特殊的性质,如表面张力可忽略、界面间的传质阻力消失、高的扩散性、较低的密度和粘度、对无机盐的溶解度显著下降[1—4]等。 2 超临界水氧化技术 2.1 超临界水氧化反应特点 SCW O 是20世纪80年代中期美国学者M odell 提出的一种能彻底破坏有机污染物结构的新型水处理技术。SCW O 技术具有很多优越性,首先,反应速度非常快、氧化分解彻底。一般只需几秒至几分钟 即可将废水中的有机物彻底氧化分解,去除率可达 99%以上。废水中的有机物和氧化剂(O 2、H 2O 2)在单一相中反应生成C O 2和H 2O 。出现在有机物中的 杂原子氯、硫和磷分别被转化为HCl 、H 2S O 4和 H 3PO 4,有机氮主要形成N 2和少量N 2O [5,6] 。因此, SCW O 过程无需尾气处理,不会造成二次污染。另 外,当废水中的有机物浓度>2%时,可利用反应放出的热维持过程的热平衡,从而实现自热反应,节约能源。SCW O 技术特别适合于有毒有害废物和高浓度难降解有机废水的处理。 第4卷第2期环境污染治理技术与设备 V ol .4,N o .22003年2月T echniques and Equipment for Environmental P ollution C ontrol Feb .2003

ZnO

氧化锌(ZnO) 氧化锌(ZnO),俗称锌白,是锌的一种氧化物。由ⅡB族元素Zn和Ⅵ族元素O化合而成的半导体材料。分子式为ZnO。室温下禁带宽度为3.2eV,属直接跃迁型能带结构。难溶于水,可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。 基本信息 中文名称:氧化锌 英文名称:Zinc oxide 中文别名:C.I.颜料白4; 氧化锌; 锌氧粉; 锌白; 锌白粉; 锌华; 亚铅华; 预分散ZnO-80; 母胶粒ZnO-80; 药胶ZnO-80; 活性剂ZnO; 环氧乙酰蓖麻油酸甲酯; 中国白; 锌白银; 活性氧化锌; 一氧化锌; 氧化锌掺杂银; 锌白银(色料名); 纳米氧化锌; 水锌矿; 氧化锌脱硫剂T304; 氧化锌脱硫剂T303; 金属氧化物; ZnO 英文别名:C.I. 77947; C.I. Pigment White 4; Zinc oxide [USAN]; zincoxideheavy; flowers of zinc; zinc white; zinc oxide,edible; active zinc oxide;

zinkoxyd aktiv; zinci oxidum; activox; activox b; actox14; zine oxide; zine white; zincoxide; actox16; actox216; ai3-00277; akro-zincbar85; akro-zincbar90; amalox; azo22; azo-33; azo-55; azo-55tt; azo-66; azo-66tt[1] CAS编号:1314-13-2 物理性质 分子量81.39 熔点1975 °C 密度 5.6 折射率 2.008~2.029 form nanopowder 水溶解性 1.6 mg/L (29 oC) Merck 14,10147 稳定性Stable. Incompatible with magnesium, strong acids 白色六方晶系结晶或粉末。无味、质细腻。溶于酸、氢氧化钠、氯化铵,不溶于水、乙醇和氨水。 化学性质 CAS号1314-13-2 化学式ZnO NIST化学物质信息Zinc oxide(1314-13-2) EPA化学物质信息Zinc oxide (ZnO)(1314-13-2) 类别氧化物 氧化锌是一种著名的白色的颜料,俗名叫锌白。它的优点是遇到H2S气体不变黑,因为ZnS也是白色的。在加热时,ZnO由白、浅黄逐步变为柠檬黄色,当冷却后黄色便退去,利用这一特性,把它掺入油漆或加入温度计中,做成变色油漆或变色温度计。因ZnO有收敛性和一定的杀菌能力,在医药上常调制成软膏使用,ZnO还可用作催化剂。 用途 1、主要用于橡胶或电缆工业作补强剂和活性剂,也作白色胶的着色剂和填充剂,在氯丁橡胶中用作硫化剂等 2、在化肥工业中对原料气作精脱硫用 3、主要用作白色颜料,橡胶硫化活性剂、有机合成催化剂、脱硫剂,用于静电复印、制药等 4、用于合成氨、石油、天然气化工原料气的脱硫

超临界水氧化技术及其应用

超临界水氧化技术及其应用 郑晓鹏翁丽梅李林鸿彭燕梅 (韩山师范学院化学系, 广东潮州, 521041) 摘要:超临界水氧化技术是20 世纪80 年代中期美国学者M. Modell 提出的一种新型湿式氧化技术,这项环境友好型技术具有适应性强,节省能耗,高效处理有机废水等特点,深受人们的瞩目。笔者在本文主要介绍超临界水氧化技术的基本原理、特点,当前该项技术在国内外的研究进展及其应用。 关键词:超临界氧化法;超临界水;催化剂 中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号: Supercritical water oxidation technology and its application Zheng Xiao-peng, Weng Li-mei, Li Lin-hog, Peng Yan-mei, Zhang Yong-li* (Department of Chemistry,Hanshan Normal University, Guangdong Chaozhou 521041,China) Abstract:Supercritical water oxidation technology was put forward by the American scholar M. Modell in the mid of 1980s, which is a new type of wet air oxidation technology。This environment-friendly technology is adaptable, saving energy, dealing with organic wastewater efficiently, etc, so it attracts many peoples attention. In this article the author mainly introduces the basic principles and the characteristics of the supercritical water oxidation technology, the study progress of technology at home and abroad currently and Applications. Key words:Supercritical water oxidation technology; Supercritical water; Catalyst 超临界水氧化(SCWO)法,作为一项环境友好型技术,是20世纪80年代中期由美国学者Modell 提出的一种具有适应性强,节省能耗,高效等特点的水处理技术,特别是对于有机污染物浓度高,种类多,危害大,难生化的工业废水、城市污水,超临界水氧化技术能够完全氧化污水中的污染物,处理产生的二次污染小,且设备与运行费用相对较低,受到国内研究者的广泛关注,被视为是最有前途的废物处理技术。 笔者在本文主要介绍超临界水氧化技术的基本原理、特点,以及当前该项技术的研究进展及应用范围。 1. 超临界水氧化技术 1.1 超临界水的性质 超临界水,是一种非协同,非极性溶剂[1]。超临界水在温度高于374 ℃,压力高于22.1 MPa的条件下制得,此条件下的超临界水具有液态水和气态水双重性质,汽液两相之间的界面消失,成为一个均相体系,流体传送随之增强,有利于反应的快速进行,它对有机物、气体具有较好的溶解能力,可以和氧气等气体完全互溶,而无机盐则溶解度很小,同时,水的介电常数、密度和粘度也随着温度和压力的升高而降低。

相关文档