超临界水氧化处理煤气化废水的试验研究及组合工艺思路探讨
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发布时间：2013-12-26
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| 【中文关键词】 | 间歇式反应器 碎煤加压气化废水 |
| 【摘要】 | 采用间歇式反应器对碎煤加压气化废水的超临界水氧化处理效果开展了探索性试验研究，以污水处理达标为目标，对过程中的工艺条件及有害物质的去除效果进行了深入研究和评价。 |
| 【部分正文预览】 | 煤的气化是使煤与气化剂（主要是氧气和水蒸汽），进行各种化学反应，把煤炭转变为燃料用煤气或合成用煤气。煤炭气化是煤炭转化技术研究的一个重要部分，该技术对中国能源战略及中国环境安全具有重要意义，特别是近年来，煤炭资源的深入开发在我国得到了蓬勃发展。目前气化方法按固体燃料的运动状态可分为：移动床（固定床）、流化床和气流床气化法，其中煤制天然气的煤气化工艺采用移动床碎煤加压气化技术较多，然而，这种气化技术在煤气洗涤、冷却及净化过程中产生的大量成分复杂难以处理的废水，严重制约了煤气化技术的完善程度和技术优势。 对于该种废水的处理，目前国内外一般先回收高浓度的酚和氨，再进行好氧生物处理。但生化处理的COD 去除率通常只有75%～85%，尚有相当一部分有机物难于生物降解。所以通常需要进一步采用化学沉淀、过滤或吸附等三级处理方法对其进行深度处理，然而出水仍很难达标[1-3]。此外，这种处理工艺还会引入二次污染，同时蒸氨、萃取等设备投资和运行费用高，占地面积大。由于煤气化废水量大，处理后的水若直接排放也会造成水资源的浪费，尤其是当煤气站所在地区缺乏水源，水的耗用受到限制时，废水的回用将显得尤为迫切。
超临界水氧化技术（Supercritical water oxidation，SCWO） 是利用水在超临界状态下（374 ℃，22.1 MPa 以上）所具有的特殊性质，使有机物和氧化剂在超临界水中迅速发生氧化反应来彻底分解有机物的一种高级氧化技术。该技术在美国国家关键技术所列的六大领域之一“能源与环境”中被定义为21 世纪最有前途的有机废物处理技术。与传统处理技术相比，该技术具有反应彻底，处理效率高；反应速率快，停留时间短；反应器结构简单、体积小；不形成二次污染，产物清洁，无需后续处理；一定条件下可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等显著优势[4-8]。因此，将SCWO 水处理技术与煤气化技术相结合，煤气化产生的废水无需经过预处理及后续深度处理即可使出水达到排放标准，并且超临界产生的蒸汽能量和物料还可通过系统工艺的组合集成加以利用，有效解决现有水处理技术中处理不彻底、工艺流程长及投资耗能大的问题。 |
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