超临界流体及其在环保领域中的应用

田 震，关 杰，陈 钦

(上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海 201209)

超临界流体及其在环保领域中的应用

田 震，关 杰，陈 钦

(上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海 201209)

近年来，超临界技术作为一种绿色技术而倍受推崇，已被逐渐应用到环境污染控制、生物技术等高新技术领域。论述了超临界流体的特点及临界温度和临界压力的测定方法，介绍了超临界水氧化技术在有机污染物处理过程中的作用机理，并对超临界水处理污水和污泥等方面的技术特点和工艺流程进行了总结分析。由于超临界水氧化处理工艺对不同组成的污染物都具有很高的处理效率，故在环保领域也具有广泛的应用前景。另外，超临界CO2技术在废弃线路板的回收处理中的应用，可有效地解决电子工业生产所面临的环保难题。

超临界流体；超临界水氧化；超临界CO2；环境保护

0 引言

随着全球环境的日益恶化，以及环境污染物的多样化和复杂化，环境与发展的矛盾日益突出，所以各国都将环境保护提高到一个新的战略高度。由于排放限制和排放标准日趋严格，对有毒有害物的治理越来越难，且费用很高[1-2]；同时，由于在环境保护方面的欠债太多，如何合理治理“三废”，提高治理技术的效率，并且在治理过程中不再产生新的污染，是环保领域研究的热点。目前治理废气和废水时最常用的是吸附分离技术，治理固体废物最常用的是分离、填埋和焚烧技术等。吸附分离技术在有害物的回收效率、吸附剂的再生和处置等方面还面临着很多难题；治理固废的填埋技术实质上是污染源的转移，而焚烧技术则会对大气产生新的污染（如生成毒性更高的二噁英等致癌物），净化吸附流程复杂，投资及运行成本较高[3-5]，所以，迫切需要一些高效的环保技术来解决目前的环境问题。由于超临界流体独特的性质，在材料制备、医药和反应工程等领域的应用已日趋广泛，目前在环保领域的应用也正在受到关注，并成为新的研究热点[6-7]。

本文简要介绍了超临界流体技术及其在环境保护领域的应用情况，概述了超临界水氧化技术、超临界CO2的特性等以及其在环境科学中的应用情况。

1 超临界流体概述

超临界流体（Supercritical Fluid, 简称SCF）是指温度和压力均超过其相应临界点（临界温度TC、临界压力PC）的流体。随着环境温度和压力的变化，任何一种物质都存在三种相态——气相、液相和固相，三相成平衡态共存的点叫三相点；液、气两相界面刚刚消失的点叫临界点；在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。纯物质的相态变化如图1所示。超临界流体兼具气体和液体的优点[8]，当物质处于临界温度和临界压力以上时，压力增加，体系的相态不会产生变化，只是密度增大，但仍具有类似液态的性质，同时还保留气体的性能。表1是气体、液体和超临界流体在密度、扩散系数和粘度等方面的比较情况。由数据可知，超临界流体的密度接近液体，比气体大数百倍。由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力；其粘度接近气体，比起液体要小2个数量级；扩散系数介于气体和液体之间（大约是气体的1/100，比液体要小数百倍）。因而超临界流体既具有液体对溶质有较大溶解度的特点，又具有气体易于扩散和运动的特性，所以传质速率大大高于液相过程[9]。更重要的是，在临界点附近，压力和温度微小的变化都可以引起流体密度较大的变化[10]。

图1 物质的三相图Fig. 1 Three phase diagrams of a pure substance

表1 气体、液体及超临界流体物性数据数值范围比较Tab. 1 Comparison of the properties of gas, liquid and supercritical fluid

2 临界参数的测定

临界参数的测定是超临界技术应用的基础[11]：只有在获得介质临界参数的基础上，才能合理地设计超临界工艺的流程。临界参数的获得主要有理论计算法和实验测量法两种。随着超临界技术应用的日益广泛，超临界体系的类型也日趋多样化，所以单纯地以理论计算来获得临界参数的方法已经不能满足实验工作的需要，而通过实验测量来获得临界参数的方法目前在超临界研究中有着重要的地位[12]。本文主要介绍目前常用的临界参数测量法。

2.1 T-P参数关联法

早期临界参数的测定方法主要是通过观察测定过程中体系的P-T参数的变化来推断体系的临界点。此方法的理论依据为：在测定容器体积一定的情况下，加入组成恒定但量不同的液体，由于具有相同的饱和蒸汽压，在临界点以前T-P图是同一条曲线；在临界点以后，由于整个体系变为均相，不同量液体的T-P将沿不同方向变化，这一分叉点就是体系的临界点。图2是不同液体量时体系的压力随温度的变化图，曲线A为临界点之前的T-P相线，直线B、C、D为不同加入量的液体在临界点后的T-P相线，其中O点就是介质的临界点。

图2 Caillet和Colardeau方法测定临界温度和临界压力原理图Fig. 2 Critical temperature and pressure by the method of Caillet and Colardeau

2.2 TC-PC测定法

TC-PC测定法是临界参数测定中应用最多、公认精确度相对较高的一种方法。它是通过观察测量体系在温度变化过程中弯月面的变化来确定临界温度和临界压力的。弯月面消失时的温度是临界温度，相应的压力就是临界压力。此方法对实验装置提出了较高的要求：在实验过程中一定要精确控制被测物质的温度，才能保证实验结果的可靠性。

早期的TC-PC测定装置比较简单，其实验装置如图3和图4所示。临界温度是弯月面消失时的温度，此时所对应的压力就是临界压力。近期TC-PC的实验装置有了较大的改进[13-14]。图5是袁渭康等[15]所用平衡池的结构示意图。平衡池前后装有石英玻璃，整个平衡池放置在带有可视窗口的恒温箱中，玻璃与釜体之间用垫片隔开。通过光线照射，从恒温箱外部可以清楚地观察到整个体系的相变过程。温度由温度计直接读出，压力由压力传感器指示。

图3 Andrews所用的实验装置Fig. 3 Aparatus of T. Andrews

图4 C.de la Tour所用的实验装置Fig. 4 Aparatus of C. de la

图5 袁渭康等所用实验装置图1. 水银温度计 2. 压力传感器 3. 石英玻璃 4. 垫片 5. 搅拌子 6. 电磁搅拌器Fig. 5 Schematic of the experimental setup of Yuan Weikang

由上述方法所测定的只是物质的TC和PC，并不能获得体系的临界体积VC。由中科院化学所韩布兴等[16]设计制造的一套实验装置就可同时完成这三种临界性质的测定工作，其实验装置如图6所示。该装置的核心结构是一个可变体积的平衡池（图中5），平衡池前后装有耐高压玻璃，通过光线照射，可以直接观察平衡池内发生的相变过程。通过调节平衡池上面的升降杆，改变体系的体积以实现压力调节，观察是否有临界蛋白光现象发生；如果没有，改变温度，重复上面的操作，直至临界蛋白光现象发生。此时，压力传感器（图中2）和温度传感器（图中3）所记录的数值就是被测物质的临界压力和临界温度。根据事先标定好的平衡池的容积和升降杆进入平衡池内的长度，就可以计算出临界体积的数值。

图6 韩布兴等的实验装置1.钢瓶 2.压力传感器 3.温度传感器 4.控温仪 5.平衡池 6.恒温箱 7/8.样品管Fig. 6 Schematic of the experimental setup of Han Bu-xing

2.3 露点-泡点逼近法

露点是在恒压下冷却一定组成蒸汽的过程中凝结出第一个液滴时的温度，也就是在一定压力下、一定组成的蒸汽与液体达到汽液平衡时的温度。泡点是指温度（或压力）一定时开始从液相中分离出第一批气泡的压力。纯物质处于平衡态时，汽-液两相组成相同，露点与泡点相等。但混合物在汽液平衡时，汽液两相的组成一般并不相同。这时，当压力和组成一定时，混合物的露点就略高于泡点。在不同温度下，记录被测体系的露点和泡点产生时的压力，然后将实验数据在P-T相图上描述出来，露点和泡点的交汇点就是临界点。图7是这种方法的原理示意图。Yeo Sang-Do等[17]就是采用这种方法测定了CO2和C1-C4醇混合物的临界参数。

图7 露点和泡点交汇法原理示意图Fig. 7 Illustration of narrowing down the measurement of bubble and dew points

2.4 瞬时升温法

有相当一部分化学物质在温度到达近临界点以前即发生分解或其它反应。对于这类热不稳定物质的临界性质的测定，上面介绍的所有方法都无能为力，但是它们的临界参数在一些计算过程中又必须要用到。为了解决这一问题，人们就提出了瞬时升温法。这种方法主要是通过一些手段使体系温度快速升高，最大限度地减小被测物质的分解或其它反应[18]。

3 常用的超临界流体技术

可以用于超临界技术的介质有很多，有单元和多元体系。目前，环境领域常用的有超临界水氧化技术（SuperCritical Water Oxidation－SCWO）及超临界CO2萃取技术（Supercritical Fluid Extraction－SFE）两种。

3.1 超临界水氧化技术

超临界水是指温度和压力分别超过临界状态温度374℃和临界压力22 MPa时的水。超临界水氧化技术可以快速地把一切有机物完全氧化为水、二氧化碳、氮、氯化物、硫酸盐和磷酸盐等无毒的无机物。在超临界状态下，水的许多性质都会发生很大的变化。超临界水具有低的介电常数、高的扩散性和快的传输能力。在通常状态下，水是极性溶剂，可以溶解包括盐类在内的大多数电解质，但对气体和大多数有机物的溶解能力则较差。但当水处于超临界状态时，介电常数的变化会引起超临界水溶解能力的变化，这些性质就会发生反转。超临界水的介电常数与常温常压下极性有机物的介电常数相当。因为水的介电常数在高温下很低，水很难屏蔽掉离子间的静电势能，因此溶解的离子以离子对的形式出现。在这种条件下，由于水更像是一种非极性溶剂，所以超临界水可以与非极性物质如戊烷、己烷、苯和甲苯等有机物完全互溶。一些在通常状态下只能少量溶于水的气体，如氧气、氮气、二氧化碳和空气等可以以任意比例溶解于超临界水中。而无机物质，特别是盐类在超临界水中的溶解度却很低。正由于这些特殊的溶剂化特性，使超临界水成为氧化有机物质的理想介质。使用溶解有氧气的超临界水，可使氧化反应速度加快，将在常规反应条件下不易分解的有机废物快速氧化分解，是一种绿色的“焚化炉”技术。超临界水氧化法可用于各种有毒有害废水、废物的处理，对于大多数难降解的有机物均能有很高的去除率[19]。

目前，超临界水氧化技术也面临着两大难题：一是超临界水工艺中设备的防腐问题；另一个是对超临界水反应机理的研究还不够深入。新型防腐技术和材料的应用使超临界防腐设备的性能开始有了很大的提高。随着人们对超临界过程研究的深入和实际需求的增加，对超临界水氧化的途径和机理的研究也越来越深入。超临界水氧化是利用超临界水作为反应介质来氧化分解有机物，其过程类似于湿式氧化，不同的是前者的温度和压力分别超过了水的临界温度和临界压力。在超临界水氧化工艺中，超临界水的特性使有机物、氧化剂和水形成均相，消除了不同相间的传质阻力。而高温高压又有利于提高有机物的氧化速率，因而可在数秒内将碳氢化合物氧化成CO2和H2O，将杂核原子转化为无机化合物，其中磷转化为磷酸盐、硫转化为硫酸盐、氮转化为由于反应温度相对较低（比较焚烧而言），不会有二噁英、NOx或SO2生成。另外，超临界水氧化反应是放热反应，只要体系中含有适宜的有机物，仅需输入超临界反应启动所需的外界能量，整个反应就能靠自身能量来维持。

在超临界水中，大分子有机污染物首先断裂为比较小的分子，其中含有一个碳的有机物经自由基的氧化过程一般生成中间产物CO。在超临界水中，CO被氧化为CO2，其途径主要为

在温度＜ 430 ℃时，式 (2) 起主要作用，反应过程中会产生大量的氢，再经氧化后成为H2O。

Killilea等[21]研究了超临界水氧化中N的归宿，发现NH3-N、NO2-N、NO3- N、有机氮等各种形态的N在适当的超临界水中可转化为N2或N2O而不生成NOx，其中N2O可通过加入催化剂或提高反应温度使之进一步去除而生成N2，其反应途径如下：

S2-在超临界水中则直接氧化为硫酸根[22]。

由以上反应机理可知，经超临界水氧化处理后，有机物都转变为对环境无害的小分子气体或无机盐，氮则生成对环境无害的氮气或氮的氧化物。但由于废水中所含成分的复杂性，以简单的几种有机物为模型来研究超临界氧化反应机理还有其局限性。随着对超临界氧化机理研究的逐步深入，超临界氧化工艺在环保领域的应用将会越来越广泛。

3.2 超临界CO2萃取技术

CO2的临界温度为31.1 ℃，临界压力为7.38 MPa，可在室温附近实现超临界流体技术操作，设备加工并不困难，对多数有机物具有较大的溶解能力，在水中的溶解度小、粘度低、扩散系数大。另外，CO2还具有不可燃、无毒、化学稳定性好、价廉易得等优点。由于超临界CO2对不同类型的有机物具有超强的溶解能力，可用于回收工业废水中的腈、酚、链烷、环烷、烯烃、芳烃、萜烃、脂族卤代烃、芳族卤代烃、醇、醚、酮、醛、酯、脂族硝基化合物、芳族硝基化合物、胺、酰胺等有机物，回收方法主要是超临界萃取工艺；对含有金属的废物处理中，因为CO2是一种非极性物质，只能萃取呈电中性的物质，与金属离子之间只存在微弱的溶质-溶剂相互作用，使金属离子难以溶入超临界相，所以对金属离子的萃取效率很低；但如果在萃取前或萃取过程中，引入金属络合剂来形成极性较小的中性络合物，再加入一些极性改性剂，使其在超临界CO2中的溶解度增加，可使得超临界CO2萃取金属离子成为可能[23]。

由以上两种技术的原理可知，超临界水氧化技术过程中发生的主要是深度氧化反应，不同类型的有机污染物都被氧化为小分子气体，工艺过程要在较高的温度和压力下操作；而超临界CO2萃取技术是利用超临界CO2超强的溶解能力来达到萃取分离污染物的目的，其操作温度要比超临界水氧化工艺低。

4 超临界技术在环境保护方面的应用

4.1 超临界技术处理污泥

据统计，上海每月下水道、窨井产生的污泥量将达8 000吨，全年的排污总量有可能突破96 000吨。目前存在的问题集中在脱水率低且成本高，生态填埋代价又太大。由于城市污泥中含有大量有机质和N、P等营养物质，有机质含量占其干机质的30 % ～ 40 %以上，大量富含有机物的污泥暴露在空气中，非常容易发臭。工业污泥所含的有毒有害物更复杂，根据其来源有着非常大的差异。这些差异主要表现在其粘度、吸湿性、污染物性质、含油率、含水率、有机质比例、无机物比例等多方面。

目前中国污泥产生量的日益增加与处理能力严重不足、处理手段严重落后形成了尖锐的矛盾，大量的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多城市“污泥围城”。因此，很有必要寻求更高效的污泥处理新技术[24]。国外已开始了SCWO技术的工业化、商业化运用，但在国内还处于实验研究阶段，尚且没有产业应用报道。在美国的Modell Development Corp.、Eco-Waste Technologies 和Modar Inc.公司、日本奇玉县下水处理厂等已经先后建成多座超临界水氧化处理污泥装置。2001年4月，在美国的德克萨斯州市建成了世界上最大规模的超临界水氧化处理污泥装置，处理干污泥量可达9.8 t /d，并且将在污泥临界水氧化法反应过程中产生的热能回收，提供热水给附近的工厂[25]；Motonobu Goto等以H2O2为氧化剂在处理城市污泥的过程中发现，氧化剂(H2O2)是分解过程中影响最大的因素，生成的液态产物无色无味，TOC（总有机碳：total organic carbon）随温度和氧化剂量的增加而减少，乙酸和氨是主要的小分子中间产物，当使用过量的氧化剂时，液态有机碳几乎全部被分解[26]；Svanstrom等研究表明，经脱水处理后10 % 含水率的干污泥可以被氧化，且可完全回收污泥热作为城市热源使用，排放的高纯度液态CO2也可以回收，过量的O2可以循环使用[27]；Baochen Cui等[28]以超临界水技术来处理含油污泥的研究表明，CO是氧化过程中的中间产物，COD（化学需氧量：chemical oxygen demand）的去除率可达到92 % ，且随反应时间、反应温度和起始COD值的增加而增加，反应压力对COD的去除效率影响不大；荆国林等[29]利用一套自设的超临界水氧化实验装置，对运用超临界水氧化法处理油田含油污泥进行了实验研究，实验中使用过氧化氢为氧化剂，考察了反应停留时间、反应温度、反应压力和pH值等工艺参数对含油污泥中原油去除率的影响。实验结果表明，超临界水中的氧化反应能有效地去除含油污泥中的原油，去除率可达95 % 。反应停留时间、反应温度、反应压力是影响含油污泥中原油去除率的重要因素。含油污泥中的原油去除率随反应温度、反应停留时间和反应压力的增加而增加。pH值对去除率的影响不大。

4.2 超临界技术处理废水

工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业生产的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。工业废水的处理虽然早在19世纪末已经开始，并且在随后的半个世纪进行了大量的试验研究和生产实践，但是由于许多工业废水成分复杂、性质多变，所以需根据不同的水质设计与之相对应的运行参数。

由于超临界水在处理污水过程中不存在体系之间的互溶性及分离等要求，所以超临界水氧化技术在处理废水中得到了广泛的应用。张守明等[30]研究了超临界水氧化工艺条件对水质COD的影响，结果表明，COD去除率随着反应时间的延长而增加；反应温度对COD去除率的影响较为明显：温度越高，COD去除率越大，说明高温有利于COD的去除。Cocero等[31]研究了硝基苯、硝基苯胺、乙腈等含氮有机物的运行参数。研究表明，当反应温度在600 ℃～ 700 ℃、停留时间在40秒左右时反应能够达到最佳。经检测，总有机碳去除率超过99.97%，氮污染物通常转化为氮气、一氧化氮和二氧化氮而得到去除，去除率也达到97 %以上。另外，酚作为一类典型的污染物，亦有学者已经开始尝试利用该项技术把酚类化合物氧化去除。Cocero等[32]研制了用超临界水氧化技术处理含酚废水的装置，实验后发现，在650 ℃左右酚的去除率达到了99.9 % 。Chen[33]等研究发现用超临界水氧化技术处理苯酚类化合物能够使废水中的COD值降低90 %以上，且随着温度、压力和停留时间的增大处理效率能够进一步提高，同时也发现温度和停留时间对处理效率的贡献要大于压力；在对苯胺、硝基苯、苯酚三种物质进行同步处理后，发现处理效率由小到大为硝基苯＜苯胺＜苯酚。

石油炼制、石油化工、炼焦、染料、印染、制革、造纸等工厂均产生含硫废水，对环境造成了严重的污染。对于不同来源的含硫废水需用不同的处理方法。现有的处理方法有气提法、液相催化氧化法、多相催化氧化法、燃烧法等，但均有其适用局限性。某些方法的处理效率不高，其中燃烧法等还可能因生成SO2、SO3而造成二次污染。另外，许多含硫废水成分复杂，除S-2外，还含有酚、氰、氨等其他污染物，需要分别处理，流程复杂。而超临界水氧化法由于其具有反应快速、处理效率高和过程封闭性好、处理复杂体系更具优势等优点，在含硫废水的处理中得到了应用，且取得了较好的效果。向波涛等人利用超临界水氧化法处理含硫废水，试验结果表明：在温度为723.2 K，压力为26 MPa，氧硫比为3.47，反应时间17 s的条件下，S2-可被完全氧化为SO42-而被除去[22]。图8为常用的超临界水处理废水工艺流程图。废水经超临界处理后，其中的有机物转化为不同类型的小分子气体，而反应过程中产生的热通过热交换还可为别的工艺过程提供能量或热源。

图8 超临界水氧化工艺流程示意图Fig. 8 Schematic diagram of supercritical fluid oxidation unit

4.3 超临界技术处理电子废弃物

电子废弃物作为时代性的一种新的废弃物，近年来已得到世界各国的普遍重视，同时也是资源与环境领域的一个热点。目前主要的回收和再利用方法有机械破碎法、化学溶剂法、热解及焚烧法等，但存在的共性问题是：材料回收率低，回收的材料富集物含有多种杂质、纯度低；其次是再资源化工艺环境污染严重，回收过程中产生二次污染。作为电子废弃物中最主要的印刷线路板（Printed Circuit Board∶ PCB），由于其结构复杂且组成多样，成为这一领域的一大难点。因此，开发新的PCB回收技术和方法、提高线路板的回收利用率和消除环境影响尤为重要[34]。由于超临界流体回收PCB具有更高的材料回收率和良好的环境性能，所以将超临界流体引入PCB回收领域，不仅为其在方法上提供了一种选择，而且对节能减排也有贡献。

潘君齐等[35]研究了以超临界CO2回收处理废弃印刷线路板的工艺过程。实验表明在270 ℃、35 MPa和4 h的反应条件下，线路板各材料层分离效果明显，金属材料层和玻璃纤维强化层可以很容易地实现各自的高效率回收再利用。Hongtao Wang等[36]从减少废弃印刷线路板中溴化物对环境污染的角度出发，对超临界流体萃取印刷线路板中溴化阻燃剂的实验过程进行了研究。研究结果表明：溴化环氧树脂在超临界环境下会发生分解，产生小分子量的物质，其中一部分分解产物可以被超临界流体溶解并萃取出来。合肥工业大学[37-38]从废旧线路板再资源化的角度出发，对印刷线路板在超临界CO2流体中会发生分层现象进行的研究发现，当温度达到一定值后，线路板会发生明显的分层现象。对线路板反应后的固体产物进行检测分析，发现有小分子物质产生，这就是环氧树脂在超临界CO2流体中的分解产物。当线路板中的树脂材料分解后，其粘结特性也就随之被破坏，从而实现线路板中铜箔层与玻璃纤维布层的有效分离，使线路板中各种材料得到有效的回收，达到废弃印刷线路板的回收再资源化。R. Piňero-Hernanz等的研究表明，超临界CO2流体具有对印刷线路板中树脂及溴化阻燃剂成分的萃取能力。当印刷线路板中的树脂粘结材料被超临界CO2流体去除之后，印刷线路板中的铜箔层和玻璃纤维层即可很容易地分离开，从而为印刷线路板中材料的高效回收提供了可能。在温度不高于300℃的超临界CO2流体环境下，仅使印刷线路板层中的脆弱部分——树脂层对印刷线路板的粘连作用失效，从而达到印刷线路板中金属导电层与非金属绝缘层的自动分离。通过对分层后的废弃印刷线路板进行筛选，可进一步回收高纯度的预处理品，并降低回收难度[39]。Fu-Rong Xiu等采用超临界水氧化和电化学相结合的方法从废弃线路板中回收铜和铅。研究发现，线路板中的铜和铅经超临界水处理后分别转化为CuO、Cu2O和PbO2。经电化还原处理后，铜和铅的回收效率可分别达到84.2 % 和89.4 %[40]。从以上的研究结果可以看出，应用不同的超临界技术，可实现废弃线路板中不同成分的高效回收和再利用，但一些关键技术的研究还有待于深入细化，以加快产业化进程。

5 展望

超临界流体技术作为一种新兴的废物处理技术，虽然其应用研究在我国起步较晚，但发展十分迅速，并以其独特的优势在环境保护中发挥着越来越重要的作用。由于超临界流体良好的环境性能，处理废物的工艺不会向周边环境释放有害气体和废水，所用的CO2和H2O都是环境友好的材料且可循环使用，不会产生二次污染，体现了与自然环境良好的兼容性。当然，超临界技术目前还存在着制约其广泛应用的难题，主要表现为以下几个方面：设备及工艺技术要求高，一次性投资较大；关键设备的防腐和盐沉积问题并未完全解决；对超临界水氧化工艺来说，当前的氧化机理尚不十分明确，限制了其工业的应用。因此，应加强超临界水氧化的动力学、氧化机理、催化剂、混合废水的研究，在反应机理上还需要进一步探讨。

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Supercritical Fluid and Its Applications in Environmental Protection

TIAN Zhen, GUAN Jie, CHEN Qin
(School of Urban Development and Environmental Engineering, Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209, P. R. China)

Supercritical fluid technology, a promising green technology, has been used in environmental protection and biology technology recently. This paper summarizes the basic features of supercritical fluid and the measurement methods of critical temperature and critical pressure. The characteristics of supercritical water oxidation (SCWO) and its reaction mechanism are introduced. The applications of SCWO technique in sludge, solid waste and waste water treatments are reviewed. SCWO has proved to be a very promising material for the treatment of different kind of waste waters with extremely efficiency. The applications of supercritical CO2technique in printed circuit board (PCB) solves the environmental problem of electric industry.

supercritical fluid; supercritical water oxidation; supercritical CO2; environmental application

TB14

A

1001-4543(2011)04-0265-10

2011-01-06;

2011-05-13

田震（1967－），男，山西人，副教授，博士，主要研究领域为环境功能材料。电子邮箱tianzhen@eed.sspu.cn。