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前言
水——被称为生命之源，是最常见的物质之一。它无毒无害，是良好的溶剂。
在低温下，许多物质在水中不发生反应或反应不充分，而在高温高压下，水会达到临界点成为超临界水，和普通状态下的水相比超临界水的密度、粘度、介电常数、氢键强度都大大减弱，而离子积、扩散系数、对非极性物质的溶解能力得到加强，导致超临界水有着优秀的溶解能力和反应活性。[1]在250℃~350℃下，以压缩状态存在的水叫做近临界水。近临界水除了有和超临界水相似的传质性能外，还具有酸催化和碱催化能力，近临界水还被用作催化剂、反应物和溶剂使用。当今社会人们对环境和健康问题越来越关注，促使化工相关企业不断改变生产方式，实现清洁生产。[2]目前人们对化工生产的要求不仅仅是生产过程中无污染，而且还要求去除产品中的微量污染物。随着技术的不断发展，人们对超临界水和近临界水的认识不断深入，在对超/近临界水分解技术的研究取得巨大成果，运用超临界水和近临界水分解技术可以大大减少运营成本。随着环境污染问题的日益突出，人们逐渐加大对环境保护的重视程度，该技术用于有毒有害废物的回收、资源有效利用的优势更加大大体现。 一、超/近临界水的概述及性质
（一） 工艺品加工设备超/近临界水的概述
水的临界压力P=22.129MPa，临界温度T=374.15℃，临界点则是临界温度和临界压力的交点。超临界水(Supercritical Water，SCW)是温度和压力均超过其临界值的流体，而温度在250℃—350℃范围内以压缩形式存在的水称为近临界水(Near critical water， NCW)是。此外当流体压力达到临界值，而温度未达到临界值时该状态仍是近临界状态，反之亦然。水的存在状态如图1-1所示。沥青拌合站筛网
电子定时器图1-1 水的存在状态
二、超/近临界水分解技术应用过程中存在的问题及解决对策
超/近临界水分解技术有许多优点，在过去十几年的时间里，为加快工业化进程，科学家们投入了大量的精力进行研究。[3]然而，研究结果表明，仍存在一些尚未完全解决的严重技术缺陷，阻碍了技术产业化的步伐。影响技术产业化的主要因素包括:严重的腐蚀问题、无机盐和金属氧化物的沉淀导致管道堵塞问题、缺乏必要的基础数据导致机械运行困难及运行成本高的问题。 （一）严重的腐蚀问题
科学家们为解决仪器严重的腐蚀问题，对仪器的制作材料进行了多次改良，包括特殊合金和陶瓷材料。但收效甚微，几乎没有任何一种材料能够在高温高压的条件下，经受住酸或碱的腐蚀。
在超/近临界状态下，仪器的腐蚀受多方面因素的影响，如反应物中含有卤素、硫、磷等能够加速腐蚀的特殊元素，反应中加入的氧化剂或高浓度氧气以及强酸、强碱的环境会加速腐蚀金属表面的氧化层。
目前解决腐蚀的办法主要是：根据不同的反应条件选择合适的反应器；通过稀释的方法改 变反应物中微量元素的含量；加入酸或碱来调节物料的pH等，这些方法虽然延缓了仪器的腐蚀问题，却加重生产成本治标不治本。最可行的方法是研发新型催化剂和新型的耐腐蚀材料，催化剂能够缩短反应时间、改变反应条件和反应线路，从而提高反应速率，减轻对仪器的腐蚀。对新型耐腐蚀材料的研发主要集中在两个方面：一是仪器制造材料，二是新型防腐涂层，两者都能够有效的解决仪器腐蚀问题。
（二）无机盐和金属氧化物沉淀造成的设备及管道堵塞问题
反应过程中无机盐和金属氧化物的沉积主要源自两个方面，一是原料自身携带的无机盐和金属氧化物，二是反应器被腐蚀后产生的。在反应器器壁和相关路线的管壁上这些杂质极易附着，造成管路堵塞，进而阻碍反应进行。[6]
想要实现盐类溶解度的提升，其最有效的方式是增加反映压力，从而实现超临界水密度的提升，但是此举也同样存在着严重的弊端，即造成反应器的严重腐蚀，其后果较为严重，故较少使用该方式。经过不断的研究，证明釜式反应器和蒸发壁式反应器[25]是最合适的反应器，其原理是温度在反应器内呈现阶梯状，在超临界温度下析出的盐在进入近临界温度下被再次溶解，因此能有效的防止无机盐在反应器壁上的沉积。对于含盐量较高的原料，
可以在反应前对原料进行预处理，去除其携带的无机盐。腐蚀造成的堵塞，根本上就是解决腐蚀问题，前文以作阐述，本处不予赘述。
气相程序升温（三）缺乏必要的基础数据
在超/近临界水的反应过程中包括复杂的多元素反应，因此很难详细理解反应过程的传质和反应动力学。目前，对分解技术的研究大多集中在处理对象和处理结果上，缺乏基础数据。由于反应条件苛刻，因此在进行中间产物的分析时，存在着较大的困难，唯一可行的措施是对其中间反应进行推断。因此对于中间反应的控制，是一个重要的课题，若能通过有效控制反应条件，来实现这一目的，将会是一大重要成果，可以推动应有分解进步的大幅度发展。其可以实现腐蚀问题的解决，同时有效的较低盐沉淀现象。但是由于基础数据的不足，造成该课题推进速度较慢。
（四）运行成本高
通过该形式进行处理，需要大量的氧化剂作为原料，其成本较高，处理1吨此类污染物常常需要数百美元。某些中小型工厂为保证污染物被充分分解，在反应中加入过量200%的氧化
剂，增加了运行成本。此外，对于某些特殊难降解的物质需要采用更复杂、耐腐蚀的反应器，更加昂贵。
为解决成本高的问题，M.J Cocero[26]等科学家认为反应中OE(OE=[(O2加入量-O2化学计量)/O2加入量]×100%)不超过10%，就能够将废物中的有机物完全分解。在超临界/近临界水反应中，系统携带大量热能。当有机物含量超过20%时，焚烧技术更合适。在进行反应的过程中，会释放出数量巨大的热能，通过兰金循环技术，可以将这一部分热能进行会输，实现其自热平衡。若有机物含量小于1时，其释放热量降低，难以满足其自热的需求，若含量高于1％，低于20％，可以在满足自热的基础上，对外提供一定数量的热能；若含量高于20％，则焚烧技术是其最佳选择。
三、结论
现阶段我国对于绿清洁产品越来越重视，这也就造成生产者在生产过程中，对于污染的把控不断提升，但是想要完全满足消费者这一需求，企业的污染把控工作不可只停留于表面，要在深处下功夫。超临界水，作为一个具有极强溶解能力的液体，通过将其与用于废物处理领域，可以有效的降低对环境的影响，通过使用其代替有毒溶剂，可以实现生产绿
化。其具备水的特质，只需降温减压就可以将近临界水转变成普通水，从而实现产品分离，可以大大减少产品分离的费用，以降低生产成本。
随着近些年业界对超/近临界水的重视程度不断加深，对其认识也越来越充分，而对其分解技术的研究，更是其中的重中之重，现已经取得了丰硕的成果。借助这一研究成果，将其运用于污染物处理领域，可以有效的降低成本，改善环境，其在对有害物质的处理、回收方面，具有突出的效果，通过对其大力使用，可以有效的提升资源的利用效率。
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