近日,以研究超临界水氧化(SCWO)处理系统装置腐蚀难题为主攻目标的河南省超临界水氧化院士工作站在三门峡市挂牌成立,标志着防腐蚀行业践行“绿色防腐、科技防腐”进入新阶段。这是国内防腐蚀行业首个院士工作站,将推动高浓度有机废水的最佳处理技术——超临界水氧化工艺的工业化应用。
该院士工作站由中国工业防腐蚀技术协会牵头组织,中国工程院院士侯保荣领衔主持,三门峡化工机械有限公司为依托建立。侯保荣院士表示,工作站将充分发挥三方优势,研究超临界水氧化处理系统装置工业化中的技术问题、腐蚀问题及其他设备的有关难题。
据悉,此前防腐蚀协会曾牵线三门峡化机与法国梅尔森公司成立了超临界水氧化工艺耐蚀装置项目小组,联合开展SCWO工艺耐蚀装置的研发,取得突破性进展。开发的新型碳化硅材料耐蚀性优于镍基合金、哈氏合金及不锈钢等材,具有导热系数、机械强度高,可耐1500℃高温(空气环境)、耐酸碱腐蚀,硬度接近金刚石材料且十分耐磨等特点。目前,采用该材料研制的小型试验装置已获得成功,研究人员正在进行装置的工程放大。
据侯保荣介绍,腐蚀造成的损失占GDP的3%左右。我国每年因腐蚀造成的损失高达2万亿元,而在美国,每人平均每年要承担1100美元的腐蚀损失。此外,很多事故的发生也和腐蚀有关系,比如“11·22”青岛输油管爆炸事故。
中国工业防腐蚀技术协会会长任振铎表示,“腐蚀制约着先进工艺的实现。超临界水氧化工艺再好,不解决腐蚀问题,也不能很好地实现工业应用。”
据协会高级副会长董德岐介绍,超临界水氧化技术是以超临界水(温度>374℃,压力>22.1MPa)为介质,利用在超临界条件下水不存在气液界面传质阻力来提高水中有机物与氧的反应速率,使有机物彻底氧化为水、二氧化碳、氮气等的一种新技术,其有机物去除率在99%以上。与焚烧法、湿式氧化法相比,超临界水氧化法处理高浓度有机废水具有有机物处理彻底、二次污染小、运行费用相对较低等优势。据了解,SCWO处理污水的吨成本国外为25~50美元,国内为130~260元,远低于焚烧法及湿式氧化法。
SCWO在环保方面的应用主要为降解有害废弃物,可有效处理石油、化工、造纸、医药、军工、电子、制革、印染等行业的各类高浓度有机废水、污泥,消除多氯联苯、
苯、
硝基苯、二噁英等各种致癌、致病有机物。美国等发达国家将其视为能源与环境领域处理高浓度有机废水的最佳技术,目前各发达国家都在进行攻关。然而,装置材料的腐蚀问题制约了该技术的工业化应用。