超临界水(Supercritical Water,简称SCW)是指在 高温高压条件下,水的液态和气态完全交融在一起的一种新的流体状态。具体来说,当水的温度达到374℃且压力为22.1MPa时,水会进入超临界状态。在这种状态下,水的密度与水蒸气的密度相等,液体和气体没有区别,它们融合在一起,成为一种高压高温的流体。
超临界水具有许多独特的物理和化学性质:
高溶解性:
超临界水能够以任意比例溶解大多数有机物和氧气(空气),无机盐在其中的离解常数和溶解度则显著降低。
强氧化性:
超临界水具有极强的氧化能力,能够将许多物质氧化成二氧化碳、水、氮气等小分子化合物,且反应速度快,通常在几秒钟内即可达到99%以上的破坏率。
良好的传输性能:
由于其类似气体的流动性,超临界水在传质和传热方面表现出色,适合作为反应介质。
广泛的应用前景:
超临界水氧化反应(SCWO)是一种高效、环保的废水处理技术,能够处理各种有机废物,且反应条件苛刻,适用于高浓度有机废水的处理。
需要注意的是,超临界水的应用虽然具有许多优势,但其苛刻的反应条件(如高温高压)对设备材质有较高的要求,且对某些化学性质稳定的化合物,所需的反应时间还较长。因此,在实际应用中需要综合考虑技术可行性和经济效益。