酸大量存在于各類(lèi)廢水中,是美國EPA最初公布的114種優(yōu)先控制污染物之一。有關(guān)酸的超臨界水氧化的研究報道得較多。表2-4總結了酚在不同條件的超臨界水氧化過(guò)程中的處理效果??梢钥闯?,在不同溫度和壓力下,酚的處理效果是不一樣的,但在長(cháng)至十幾分鐘的反應中,對酚均有較高的去除率。 文獻中報道較多的是有關(guān)酚的消失動(dòng)力學(xué)的研究。但是,應用超臨界水氧化技術(shù)的目的不是簡(jiǎn)單地將一種有機物轉化成大量的其他小分子有機產(chǎn)物,而是要將全部的有機物轉化成二氧化碳和水。因此,重要的是研究超臨界水氧化過(guò)程中二氧化碳的生成動(dòng)力學(xué)。Li等研究得出了在酚的超臨界水氧化過(guò)程中二氧化碳的生成速率方程式。發(fā)現由酚生成二氧化碳的產(chǎn)率總是小于酚的轉化率,這證明反應中生成了一些不完全氧化產(chǎn)物。研究得出的由酚氧化生成二氧化碳的活化能是(25.9±10.9)kJ/mol,明顯低于一氧化碳和乙酸在超臨界水氧化中生成二氧化碳的活化能。利用文獻中動(dòng)力學(xué)數據計算的結果也證實(shí),一氧化碳和乙酸在400℃時(shí)的氧化比酚的氧化慢得多。因此推測一氧化碳、乙酸等化合物可能是反應過(guò)程中生成的較難降解中間體,這些中間體進(jìn)一步氧化可能是有機碳完全轉化成二氧化碳的速率決定步驟。 為了闡明酚的超臨界水氧化機理,Thoronton等在較低溫度下進(jìn)行酚的超臨界水氧化試驗,發(fā)現經(jīng)過(guò)較短時(shí)間的反應,大部分酚轉化成高分子量產(chǎn)物,利用GC/MS分析鑒定出2 苯氧基酚、4-苯氧基酚、2,2′-聯(lián)苯酚、二苯并-P-二噻英等產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物的生成,應該加以重視,因為它們比初始物(酚)具有更大的危害性。在較高溫度下經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間反應,不僅能使酚100%轉化,而且上述中間產(chǎn)物也全部被氧化。因此在超臨界水氧化過(guò)程中,低溫下可能形成一些有毒的中間產(chǎn)物,但在高溫下又會(huì )被破壞。所以,在設計超臨界水氧化工藝時(shí),應該選擇合適的工藝參數來(lái)最大限度地破缸加地的形中間反應產(chǎn)物。