目前，超临界水氧化反应系统有两种基本形式。其一是地面体系；另外一种是地下体系。地面体系借助高压泵或压缩机达到反应所需的高压，而地下系统则利用深井所提供的水的静压力进行加压。至于反应器则基本上有3类，如图2-4所示，即管式反应器，罐式反应器(又称MODAR罐式反应器)和蒸发壁(Transpiring Wall Reactor，简称TWR)反应器。

管式反应器是最普通的反应器，罐式反应器可以用于处理含盐废水，盐分不处于超临界条件下，停留在罐底，可以排出。

图2-4 超临界水氧化装置的类型

TWR则是借鉴蒸汽轮机的原理而设计的，蒸发壁反应器是在管式反应器内设置一多孔内管，在一定温度、压力下的反应介质从多孔内管中流过并完成氧化反应，在多孔内管与反应器外管的环隙中注人高压水(或是超临界水)，该水通过多孔管壁径向渗透到多孔内管的氧化反应区，从而在反应器外管与多孔内管的环隙中形成了一个环形的水帘，该水帘隔绝反应介质与反应器的直接接触，从而避免反应器外管受到介质的腐蚀和析出的无机盐在反应器壁上沉淀。多孔内管由于径向渗流的作用，可以避免析出盐在其表面上沉淀。目前实验研究中，作为TWR主要部件的多孔内管有2种不同的结构形式。

①由Mueggenburg等设计的蚀刻孔板，它是应用蚀刻技术在多层(一般为7层)不锈钢薄板上刻出具有一定规则的小孔，每层薄板上小孔性状都不相同，然后将这些薄板压制在一起卷制为反应器的多孔内管。这种多孔内管主要由美国的Aerojet加工生产。

②粉末烧结管结构的多孔管，既可以是不锈钢粉末烧结管，也可以是陶瓷管。瑞士的ETH Zurich大学就采用合金钢625粉末烧结管为多孔内管，而法国的CEA采用a氧化铝陶瓷管。

超临界水氧化进料方式分为间歇式和连续式，ShanabLeh等设计了一种连续流动反应装置，如图2-5所示该反应装置的核心是一个由两个向心不锈钢管组成的高温高压反应器，处理的废水或污泥先被匀浆，然后用一个小的高压泵将其从反应器外管的上部输送到高压反应器；进入反应器的废液先被预热，在移动到反应器中部时与加入的氧化剂混合，通过氧化反应，废液得到处理。生成的产物从反应器下端的内管入口进入热交换器。反应器内的压力由减压器控制，其值通过压力计和一个数值式压力传感器测定。在反应器的管外安装有电加热器，并在不同位置设有温度监测装置。整个系统的温度、流速、压力的控制和监测都设置在一个很容易操作的面板上，同时有一个用聚碳酸酯制备的安全防护板来保护操作者。在反应器的中部、低部和顶部都设有取样口。

图2-5 连续流动超临界水氯化反应装置
1—样品匀浆；2—泵；3—压力转换器；4—热交换器；
5—减压器；6—垂直反应器；7—氧化剂

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

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