用超临界水氧化法进行废水处理的应用研究

【英文题名】 Study on Application of Wastewater Treatment by Supercritical Water Oxidation
【作者】 刘艳艳;
【导师】 李志义;
【学位授予单位】 大连理工大学;
【学科专业名称】 安全技术及工程
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 大连理工大学 
【关键词】 超临界水氧化; 数值模拟; 蒸发壁式反应器; 能量自补偿;
【英文关键词】 Supercritical Water Oxidation; Numerical Simulation; Transpiring Wall Reactor; Energetically Self-sufficient;
【中文摘要】 设备的腐蚀、结垢及昂贵的操作费用问题严重阻碍了超临界水氧化技术(简称SCWO)的工业化发展进程,推动SCWO发展的当务之急就是解决这些技术难题。本文从二维数值模拟和实验研究两方面展开了对一种抗腐蚀抗结垢反应器——蒸发壁式反应器——水力学特性的研究,并对SCWO反应热进行了分析,探索一种能够经济且有效利用该反应热的途径,以此来降低SCWO过程的操作费用。 首先本文建立了充分发展条件下的蒸发壁反应器模型,应用该模型计算分析了蒸发壁强度、蒸发壁流温度、主流温度及流速对亚临界和超临界条件下的蒸发壁效应的影响。计算结果表明:蒸发壁强度对蒸发壁效应的影响最为显著,达到1%时可以达到抗腐蚀抗结垢的作用;其他因素对亚临界条件下的蒸发壁效应影响不大;在超临界条件下蒸发壁流与主流间的温差过大会有自然对流产生;增大主流流速可以减小自然对流。 在上述模拟计算基础上,本文在自行设计的冷态实验装置上对亚临界条件下蒸发壁强度和主流流速对反应器的温度分布和停留时间分布的影响进行了实验研究。温度分布结果与充分发展条件下的数值模拟结果一致。对停留时间分布函数分析发现:蒸发壁强度的增大,会增大主流区的返混,总体来看,反应...
【英文摘要】 The equipment corrosion, salt precipitation, and high operational cost are three serious bottlenecks in the application of supercritical water oxidation (SCWO). Solving these problems is the most pressing issue in the promotion of SCWO development. A 2D numerical and experimental study on the hydraulics characteristic of a transpirating wall reactor, which can anti corrosion and salts precipitation, is reported in this paper. The thermodynamics analysis of SCWO process is also conducted in order to fi...
【DOI】 CNKI:CDMD:2.2008.069606