KR100249496B1 - Process for oxidizing liquid wastes containing organic compounds using supercritical water and catalytic oxidation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생물학적 처리법으로 처리하기 곤한한 고농도, 난분해성 또는 독성의 유기물을 함유한 폐수, 오수 슬러지 및 유기성 폐액의 처리에 적합한 고효율 폐액처리 공정에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 초임계수 산화법을 이용한 유기물 함유 폐액의 산화 분해 공정에 있어서, 내부압력이 218 기압 이상 및 내부온도가 374℃ 이상인 물의 초임계 상태이고, 적어도 2개 이상의 온도조절기가 부착된 상부영역과 내부압력이 218 기압 이상 및 내부온도가 374℃ 미만인 물의 아임계 상태이고, 유입되는 폐액에 의해 냉각되고, 동시에 유입되는 폐액은 반응기 하부영역의 열에 의해 가열되는 반응기 냉각기가 부착되고, 촉매반응층을 포함하는 하부영역이 함께 존재하는 반응기를 제공하는 단계; 유기물을 함유하는 폐액을 374℃ 이상의 온도와 218 기압 이상의 압력 및 산화제를 20℃이상의 온도와 218 기압 이상의 압력으로 상기 반응기의 상부로 유입시키는 단계; 및 상기 유기물이 산화분해된 처리수는 374℃ 미만의 온도 및 218 기압 이상의 압력인 물의 아임계상태로 반응기 하부로부터 배출관을 통해 반응기 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a high efficiency wastewater treatment process suitable for the treatment of wastewater, sewage sludge and organic wastewater containing high concentration, hardly decomposable or toxic organic matter which is difficult to be treated by biological treatment, and more particularly, organic matter using supercritical water oxidation. In the oxidative decomposition process of the waste liquid, the supercritical state of water having an internal pressure of at least 218 atm and an internal temperature of at least 374 ° C, an upper region with at least two thermostats and an internal pressure of at least 218 atm and an internal temperature of A subcritical state of water below 374 ° C., cooled by the incoming waste liquid, and at the same time, the introduced waste liquid is attached to a reactor cooler which is heated by the heat of the reactor lower region, and the reactor includes a lower region including a catalytic reaction layer. Providing; Introducing a waste liquid containing organic material into the top of the reactor at a temperature of at least 374 ° C. and at least 218 atmospheres and at an oxidant at a temperature of at least 20 ° C. and at least 218 atmospheres; And the treated water from which the organic material is oxidatively decomposed into a subcritical state of water having a temperature of less than 374 ° C. and a pressure of 218 atm or higher to the outside of the reactor through a discharge pipe from the lower part of the reactor. The oxidative decomposition process of a waste liquid containing.

Description

초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정Oxidative Decomposition of Wastewater Containing Organics Using Supercritical Water and Catalytic Oxidation

본 발명은 초임계수 산화법과 촉매산화법을 이용하여 유기물 함유 폐액을 산화 분해시키는 공정에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 유기물을 함유한 폐액을 산화제와 고온 고압의 조건에서 반응시켜 폐액에 포함된 유기물을 산화시켜 제거하는 공정에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 생물학적 처리법으로 처리하기 곤한한 고농도, 난분해성 또는 독성의 유기물을 함유한 폐수, 오수 슬러지 및 유기성 폐액의 처리에 적합한 기술로 물의 임계점 이상의 온도와 압력에서 유기물을 산화시켜 무해한 성분으로 처리하는 초임계수 산화 처리공정과 유기물의 산화반응을 촉진시키기 위해 촉매산화법을 병행하는 고효율 폐액처리 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a process for oxidatively decomposing organic matter-containing waste liquid by using supercritical water oxidation and catalytic oxidation, and more particularly, to react organic matter contained in waste liquid by reacting the waste liquid containing organic matter under high temperature and high pressure. It relates to a step of oxidizing and removing. In particular, the present invention is suitable for the treatment of wastewater, sewage sludge and organic waste liquids containing high concentrations, hardly decomposable or toxic organic substances which are difficult to be treated by biological treatment, and oxidize organic substances at temperatures and pressures above the critical point of the water to produce harmless components. The present invention relates to a supercritical water oxidation treatment process to be treated and a high efficiency waste liquid treatment process using a catalytic oxidation method to promote the oxidation reaction of organic matter.

산업화의 진행에 따라 발생되는 부산물의 대표적인 것으로 여러 산업 현장에서 배출되는 산업 폐수 및 폐액을 들 수 있다. 현재 산업 폐수 및 폐액의 처리 방안으로 가장 넓게 사용되는 방식은 생물학적 처리 방법이지만 고농도의 유기물을 함유하거나, 특히 난분해성 유기물 또는 독성 유기물을 함유한 폐수와 폐액의 처리에는 적합하지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 많은 기술 개발이 진행되는 것이 초임계수 산화법에 의한 폐수처리 기술이다. 초임계수 산화법은 오염물이 존재하는 물 자체를 물의 임계점(온도 374℃, 압력 218 기압) 이상으로 조정하고 산소 또는 공기와 같은 산소원의 존재하에서 오염물을 산화 처리하는 방법이다. 초임계수에서 산화 반응은 수분 이내에 대부분의 유기 오염물을 99.99% 이상 분해시킬 수 있다. 이 경우 주 생성물은 수증기, 이산화탄소 등이며 최종 수용액 혼합물은 무해하기 때문에 특별한 후처리없이 그대로 배출할 수 있다.Representative by-products generated by industrialization include industrial wastewater and wastewater discharged from various industrial sites. Currently, the most widely used method of treating industrial wastewater and waste liquor is a biological treatment method, but is not suitable for the treatment of waste water and waste liquor containing a high concentration of organic matter, or particularly containing hardly degradable organic matter or toxic organic matter. In order to solve this problem, the development of many technologies is a wastewater treatment technology by supercritical water oxidation method. Supercritical water oxidation is a method of adjusting the water itself in which contaminants exist above a critical point of water (temperature 374 ° C., pressure 218 atm) and oxidizing contaminants in the presence of an oxygen source such as oxygen or air. In supercritical water, oxidation can decompose more than 99.99% of most organic contaminants within minutes. In this case, the main product is water vapor, carbon dioxide, etc., and the final aqueous solution mixture is harmless, so it can be discharged as it is without special aftertreatment.

초임계수 산화 기술은 미국의 에너지성(DOE), 미항공우주국(NASA), 국방성(DOD) 및 육군과 해군연구소 등의 정부와 군 관련 단체에서 대학이나 연구소에 자금을 지원하여 기술 개발이 진행되었고, 특히 화학 무기와 기타 군사용 화학 제품에서 발생되는 폐수 및 폐기물을 처리하기 위한 기술 개발에 주안점을 두고 있다. 이들 연구 결과들을 산업 폐수 처리에 상업적으로 적용하기 위해 설립된 가장 오래된 회사는 Modar Inc.로 ABB Lummus Crest, 일본의 Organo 등에 기술을 판매한 것으로 알려져 있다. Modar Inc.의 기술은 반응기내에서 초임계 영역과 아임계 영역을 공존시키며, 고형 성분을 아임계 영역으로 분리 및 용해시켜 반응기에서 배출되도록 설계되어 있다(미합중국 특허 제 4,338,199호, 제 4,543,190호, 제 4,822,497호, 제 5,106,513호, 및 제 5,190,560호). 초임계수 산화 기술의 최초의 상업화 설비는 미국텍사스의 Huntsman Corp.에 설치된 것으로, 이 설비는 EWT(Eco Waste Technologies)사와 미국 텍사스 주립대학교의 연구 결과로 설치되었다. 일본에서는 1995년 2월 동경의 Toda에 위치한 Organo Corp.의 중앙 연구 시설내에 처음으로 초임계수산화 시험시설이 건설되었다. Organo Corp.의 기술은 미국 Modar사의 기술(처리 용량 1톤/일)을 도입하여 발전시킨 것으로, 특히, PCB, TCE, 다이옥신(dioxin)등 난분해성 및 독성 염화 유기물의 분해에 주안점을 두고 연구 개발되고 있다(일본특개평 제 9-85075호).Supercritical oxidation technology has been developed by funding universities and research institutes from government and military organizations such as the US Department of Energy (DOE), NASA, DOD, and the Army and Naval Research Institute. In particular, the focus is on the development of technologies to treat wastewater and waste from chemical weapons and other military chemicals. The oldest company established to commercially apply these findings to industrial wastewater treatment is Modar Inc., which is known to sell the technology to ABB Lummus Crest, Organo of Japan. Modar Inc.'s technology is designed to coexist with supercritical and subcritical regions within the reactor, and to separate and dissolve the solid components into the subcritical region and discharge them from the reactor (US Pat. Nos. 4,338,199, 4,543,190, 4,822,497, 5,106,513, and 5,190,560). The first commercialized facility for supercritical water oxidation technology was installed at Huntsman Corp., Texas, USA, which was installed by research at Eco Waste Technologies and Texas State University. In Japan, the first supercritical hydroxide test facility was built in February 1995 in the central research facility of Organo Corp. in Toda, Tokyo. Organo Corp.'s technology was developed by adopting Modar's technology (1 ton / day of processing capacity) in the United States. Especially, research and development focused on the decomposition of hardly degradable and toxic chloride organic compounds such as PCB, TCE and dioxin. (Japanese Patent Laid-Open No. 9-85075).

그러나, 초임계수 산화법은 산화력이 매우 강한 관계로 장치의 부식이 매우 큰 문제점이다. 따라서, 부식을 방지하기 위해 고가의 금속 재질을 사용하여야 하므로 장치비가 많이 소요된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 내부식성 재료로 반응기 내부를 코팅하는 기술들이 개발되고 있고(미합중국 특허 제 5,461,648호, 제 5,527,471호, 제 5,545,337호). 부식에 잘견디는 재질로 이중관을 설치하고 압력을 견디는 반응기 외벽은 저가의 금속으로 설치하는 기술도 개발되었다(미합중국 특허 제 5,591,415호, 일본특개평 제 9-085075호, PCT 공개특허 WO 9602471호, WO 9218426호). 그리고, 이중관 내부로 부식성이 없는 물 등을 연속적으로 고르게 주입해 벽면에 부식성 물질이 직접 접촉하지 못하게 하는 기술도 개발되고 있다(미합중국 특허 제 5,670,040호, 제 5,571,424호, 제 5,571,423호, 및 유럽공개특허 제 708058호). 그리고, 또 하나의 단점은 초임계 상태의 물에서는 무기물 성분이 석출되어 반응기 벽면에 축적되는 문제이다. 이를 해결하기 위해 반응기를 초임계와 아임계 영역으로 유지하면서 고형분들을 녹여서 배출하는 기술이 소개되었다(미합중국 특허 제 4,338,199호, 제 4,543,190호, 제 4,822,497호, 제 5,106,513호, 및 제 5,190,560호). 반응기내에 물이 투과될 수 있는 재질로 이중벽을 설치하여 고형분이 벽면에 석출되는 현상을 방지하는 기술(미합중국 특허 제 5,670,040호, 제 5,571,424호, 제 5,571,423호, 유럽공개특허 제 708058호)과 입자들이 유동되면서 벽면에 스케일이 발생되는 것을 방지해주는 기술(미합중국 특허 제 5,543,057호, PCT 공개특허 WO 9418128호)등과 반응기 운전 조건을 변경하는 방식(PCT 공개특허 WO 9519323호, WO 9619415호) 등의 기술이 개발되어 있다.However, the supercritical water oxidation method is a problem that corrosion of the device is very large because the oxidation power is very strong. Therefore, since expensive metal materials must be used to prevent corrosion, a lot of equipment costs are required. To solve this problem, techniques are being developed to coat the reactor interior with corrosion resistant materials (US Pat. Nos. 5,461,648, 5,527,471, 5,545,337). The technology to install the double pipe and resist the pressure on the reactor outer wall with a material that resists corrosion was also developed. (US Patent No. 5,591,415, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-085075, PCT Publication WO 9602471, WO 9218426). In addition, a technique of continuously injecting non-corrosive water and the like into the double pipe to prevent direct contact of corrosive substances on the wall has been developed (US Patent Nos. 5,670,040, 5,571,424, 5,571,423, and European Patent Publications). 708058). In addition, another disadvantage is that in the supercritical water, inorganic components precipitate and accumulate on the reactor wall. In order to solve this problem, technologies for dissolving and discharging solids while maintaining the reactor in the supercritical and subcritical regions have been introduced (US Patent Nos. 4,338,199, 4,543,190, 4,822,497, 5,106,513, and 5,190,560). A technology that prevents solids from depositing on the wall by installing a double wall made of a material that allows water to penetrate into the reactor (US Patent Nos. 5,670,040, 5,571,424, 5,571,423, EP 708058) and particles Techniques such as preventing the generation of scale on the wall while flowing (US Pat. No. 5,543,057, PCT Publication WO 9418128), and a method of changing the reactor operating conditions (PCT Publication WO 9519323, WO 9619415) Developed.

비록 초임계수 산화가 거의 모든 유기물을 완벽하게 산화시킬 수 있는 기술이지만, 유기물을 99.99%정도까지 산화시키기 위해서는 높은 반응 온도가 필요로 되고, 반응기 체류 시간이 길어지기 때문에 반응기 부피가 커져야 된다. 따라서, 촉매 산화법을 겸하는 발명들이 이루어지게 되었다(미합중국 특허 제 5,358,646호, PCT 공개특허 WO 9111394호).Although supercritical water oxidation is a technique that can oxidize almost all organics perfectly, high reaction temperature is required to oxidize organic matter to about 99.99%, and the reactor volume needs to be large because the reactor residence time is long. Thus, inventions that combine catalytic oxidation have been made (US Pat. No. 5,358,646, PCT Publication WO 9111394).

이상에서 살펴본 바와 같이, 초임계수 산화법의 기술 개발은 주로 반응기 내에 석출되는 무기물 성분을 효과적으로 제거하는 방안과 폐수 또는 유기물에 부식성 물질이 함유되어 반응기에 심각한 부식을 발생시키는 문제를 해결하는 방안을 도출하는데 중점적으로 이루어져 왔다. 그러나, 초임계수 산화법의 가장 큰 단점 중에 하나인 다량의 에너지 소모를 감소시키는 기술의 개발은 미약한 상황이다. 그리고, 초임계수 산화법의 보완을 위하여 촉매산화를 접목시키는 발명이 진행되어 있으나, 촉매반응기를 별도로 설치하는 방안으로 기술이 개발되어 있으며, 이 경우에도 에너지 소모 감소를 위한 기술의 개발은 미미한 실정이다.As discussed above, the technology development of supercritical water oxidation method mainly leads to the effective removal of inorganic components precipitated in the reactor, and to solve the problem of causing serious corrosion in the reactor by containing corrosive substances in the waste water or organic matter. It has been focused on. However, the development of a technique for reducing a large amount of energy consumption, which is one of the biggest disadvantages of supercritical water oxidation, is weak. In addition, the invention of grafting catalytic oxidation to supplement the supercritical water oxidation method has been in progress, but the technology has been developed to install a catalytic reactor separately, and even in this case, the development of technology for reducing energy consumption is insignificant.

전술한 바와 같이, 초임계수 산화 기술은 다량의 에너지를 소비하는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 반응기에서 배출되는 처리수가 함유한 에너지를 유입되는 폐수를 가열하는데 활용하는 기술이 일부 적용되고 있으나, 에너지 효율을 증진시키는 기술 개발이 요구되고 있다. 또한, 초임계수 산화 기술은 유기물을 완벽하게 분해할 수 있으나, 높은 온도 또는 긴 반응기 체류시간을 요한다.As mentioned above, supercritical water oxidation techniques have the disadvantage of consuming large amounts of energy. In order to compensate for these drawbacks, some techniques for utilizing energy containing the treated water discharged from the reactor to heat the incoming wastewater have been applied, but there is a demand for developing a technology for improving energy efficiency. In addition, supercritical water oxidation techniques can completely decompose organics, but require high temperatures or long reactor residence times.

따라서, 본 발명의 목적은 반응기에서 배출되는 처리수가 함유한 열을 회수하고, 반응기 하부를 유입되는 폐액으로 냉각시키며, 동시에 폐액은 가열되어 에너지 효율을 향상시키고, 촉매를 활용함으로써 적은 반응기 체류시간과 낮은 반응온도에서도 높은 산화 분해 효율을 충분히 유지할 수 있는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정을 제공하는데 있다. 또한, 초임계 반응 영역에서 석출되는 무기물 성분을 용해시켜 축적을 예방하고, 일부 석출된 고형분을 반응기에서 원활이 제거하여 반응기를 연속적으로 운전할 수 있도록 하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to recover heat containing the treated water discharged from the reactor, to cool the bottom of the reactor to the incoming waste liquid, while at the same time the waste liquid is heated to improve energy efficiency and utilize a catalyst, The present invention provides a oxidative decomposition process of an organic matter-containing waste liquid using supercritical water oxidation and catalytic oxidation that can sufficiently maintain high oxidative decomposition efficiency even at a low reaction temperature. In addition, by dissolving the inorganic components precipitated in the supercritical reaction zone to prevent accumulation, and to remove some of the precipitated solids from the reactor smoothly to enable the reactor to operate continuously.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기물 산화 처리 공정은 초임계수 산화법을 이용한 유기물 함유 폐액의 산화 분해 공정에 있어서, 내부압력이 218 기압 이상 및 내부온도가 374℃ 이상인 물의 초임계 상태이고, 적어도 2개 이상의 온도조절기가 부착된 상부영역과 내부압력이 218 기압 이상 및 내부온도가 374℃ 미만인 물의 아임계 상태이고, 유입되는 폐액에 의해 냉각되고, 동시에 유입되는 폐액은 반응기 하부영역의 열에 의해 가열되는 반응기 냉각기가 부착되고, 촉매반응층을 포함하는 하부영역이 함께 존재하는 반응기를 제공하는 단계; 유기물을 함유하는 폐액을 374℃ 이상의 온도와 218 기압 이상의 압력 및 산화제를 20℃이상의 온도와 218 기압 이상의 압력으로 상기 반응기의 상부로 유입시키는 단계; 및 상기 유기물이 산화분해된 처리수는 374℃ 미만의 온도 및 218 기압 이상의 압력인 물의 아임계상태로 반응기 하부로부터 배출관을 통해 반응기 외부로 배출시키는 단계를 포함한다.The organic matter oxidation treatment process of the present invention for achieving the above object is a supercritical state of water having an internal pressure of at least 218 atm and an internal temperature of at least 374 ° C in an oxidative decomposition process of an organic matter-containing waste liquid using a supercritical water oxidation method. The upper zone to which more than one thermostat is attached and the subcritical state of water having an internal pressure above 218 atm and an internal temperature below 374 ° C. are cooled by the incoming waste liquid, and the simultaneously introduced waste liquid is heated by the heat of the reactor lower region. Providing a reactor to which a reactor cooler is attached, the lower region including a catalytic reaction layer being present together; Introducing a waste liquid containing organic material into the top of the reactor at a temperature of at least 374 ° C. and at least 218 atmospheres and at an oxidant at a temperature of at least 20 ° C. and at least 218 atmospheres; And releasing the treated water from which the organic matter is oxidized to the outside of the reactor through a discharge pipe from the bottom of the reactor in a subcritical state of water having a temperature of less than 374 ° C. and a pressure of at least 218 atmospheres.

도 1은 본 발명에 따라 유기물을 함유한 폐액을 처리하는 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a process of treating waste liquid containing organic matter according to the present invention.

도 2는 본 발명의 반응기와 반응기의 온도 조절을 위한 가열기 및 냉각 장치를 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a heater and a cooling device for temperature control of the reactor and the reactor of the present invention.

도 3은 본 발명의 반응기에서 고체 입자를 배출시키는 장치를 나타낸 개략도이다.3 is a schematic diagram showing an apparatus for discharging solid particles in a reactor of the present invention.

도 4는 본 발명의 반응기와 반응기 내에 설치된 촉매 반응층의 개략도이다.4 is a schematic diagram of a reactor and a catalytic reaction bed installed in the reactor of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawing

10: 폐액 11: 고압 폐액 주입용 펌프10: waste liquid 11: pump for high pressure waste liquid injection

12: 열교환기 13: 1차 가열 폐액12: heat exchanger 13: primary heating waste liquid

14: 2차 가열 폐액 15: 폐액 가열기14: secondary heating waste liquid 15: waste liquid heater

16: 산화제 17: 산화제와 폐액 혼합기16: oxidant 17: oxidant and waste liquid mixer

18: 산화제 가열기 19: 산화제 주입관18: oxidant burner 19: oxidant injection tube

20: 냉각기 21,22,23: 반응기 가열기20: cooler 21,22,23: reactor heater

24: 반응기냉각기 25: 반응기24: reactor cooler 25: reactor

26: 반응기 하단(아임계영역) 27: 배출관26: bottom of the reactor (subcritical zone) 27: discharge pipe

31, 32, 34, 35: 밸브 33: 고형물 배출용기31, 32, 34, 35: valve 33: solids discharge container

41: 촉매반응층41: catalytic reaction layer

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

전술한 바와 같이, 종래의 초임계수 산화 공정에서는 에너지 사용 효율을 높이는 기술의 개발이 잘 이루어지지 않았다. 따라서, 본 발명에서는 효율적인 에너지 활용을 위해 반응기에서 발생되는 열량을 회수하여 유입되는 폐액을 가열하고, 반응기 하부는 냉각시키는 반응기 냉각기(24)를 설치하였다. 또한, 유입되는 폐액에 의해 냉각된 반응기 하부를 물의 임계점 미만으로 유지시켜 반응기 내에서 석출되는 무기물을 용해시켜서 배출시킬 수 있도록 하였다. 아임계 상태의 물에 용해된 무기물 성분은 초임계 상태의 물에는 용해도가 급격하게 감소되어 고형 물질로 석출된다. 이와 같이 석출되는 고형분은 반응기 내부 벽면을 오염(fouling)시켜 반응기의 장기간 운전을 불가능하게 한다. 따라서, 본 발명에서 개발한 공정에서는 초임계 상태에서 석출되는 고형 입자들을 반응기 하부로 중력에 의해 떨어지게 한 뒤, 아임계 상태의 물에 용해시켜 반응기에서 배출되도록 하였다. 그리고, 일부 용해되지 않는 고형 입자들은 반응기 압력에 의해 배출되는 고형분 배출 시스템을 구축하였다. 한편 초임계수 산화법이 거의 모든 유기물들을 완벽하게 산화분해 시킬 수 있으나, 난분해성 물질을 완전히 산화분해시키기 위해서는 반응기 체류시간을 늘려주거나, 분해시키는 온도를 상승시켜야 한다. 이는 에너지 사용량을 다시 증가시키거나, 투자비를 증가시켜야 하는 문제점을 발생시키므로 본 발명에서는 반응기 하단의 아임계 영역에 촉매반응층을 설치하여 동일한 반응기 체류시간과 온도에서도 난분해성 유기물을 효율적으로 산화분해 시킬 수 있도록 하였다.As described above, in the conventional supercritical water oxidation process, development of a technology for improving energy use efficiency has not been well performed. Therefore, in the present invention, a reactor cooler 24 is installed to recover the amount of heat generated in the reactor to efficiently utilize energy and heat the waste liquid introduced therein, and to cool the lower part of the reactor. In addition, the lower part of the reactor cooled by the incoming waste liquid was kept below the critical point of water so that the inorganic material precipitated in the reactor could be dissolved and discharged. Inorganic components dissolved in subcritical water have a sharp decrease in solubility in supercritical water to precipitate as a solid material. The solids thus precipitated contaminate the inner wall of the reactor, making it impossible to operate the reactor for a long time. Therefore, in the process developed in the present invention, the solid particles precipitated in the supercritical state were dropped by gravity below the reactor, and then dissolved in water in the subcritical state to be discharged from the reactor. In addition, a solids discharging system was constructed in which some insoluble solid particles were discharged by the reactor pressure. On the other hand, supercritical water oxidation can completely oxidatively decompose almost all organic materials, but in order to completely oxidatively decompose hardly decomposable substances, the reactor residence time must be increased or the temperature for decomposition is increased. This causes the problem of increasing the energy consumption again or increasing the investment cost, so in the present invention, the catalytic reaction layer is installed in the subcritical region at the bottom of the reactor to efficiently oxidatively decompose the hardly decomposable organic matter even at the same reactor residence time and temperature. To make it possible.

도 1에 본 발명에 따른 초임계수 산화법을 이용한 유기물 함유 폐액의 산화 분해공정을 간략하게 도시하였다. 유기물을 함유한 폐액(10)은 고압 주입용 펌프(11)를 통하여 물의 임계 압력(218기압)이상의 운전 압력까지 상승시킨 후 열교환기(12)로 주입된다. 유기물을 함유한 폐액으로는 폐수, 오수, 슬러지 및 유기성 폐액등이 될 수 있다. 열교환기(12)는 반응기에서 배출되는 고온의 처리수를 반응기에 공급되는 폐액으로 냉각시키고, 유입되는 폐액은 가열되는 기능을 수행할 수 있도록 설계되어 있다. 열교환기(12)에서 1차로 가열된 폐액(13)은 반응기 하부에 설치된 반응기 냉각기(24)로 주입된다. 반응기 냉각기(24)는 반응기 하부를 유입되는 폐액으로 냉각시켜 물의 임계 온도인 374℃ 미만의 온도로 유지되도록 조절하며, 유입되는 폐액은 반응기 냉각기(24)를 통과하면서 2차로 가열된다(14). 2차로 가열된 폐액은 폐액가열기(15)에서 물의 임계 온도 이상의 온도로 3차로 가열된 후 반응기(25)로 유입된다. 한편, 산화제(16)는 산화제 가압 장치(17)에 의해 물의 임계 압력(218 기압) 이상으로 가압된 후 산화제 가열기(18)로 주입되어 반응기가 과도하게 냉각되지 않고, 과산화수소의 높은 산화력을 충분히 활용하기 위해 20∼400℃까지 가열되어 혼합기(19)에서 폐수와 혼합된 후, 주입관을 통하여 반응기(25) 상부로 주입된다. 반응기(25)에 유입되는 산화제의 온도는 20℃이상으로 유지되도록 하며, 산화제로는 산소, 공기, 산소를 포함한 기체, 과산화수소, 과산화수소 수용액, 및 오존 및 산소를 포함한 액체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 사용할 수 있다. 특히, 과산화수소 수용액을 산화제로 사용하는 경우에는 과산화수소의 농도는 상업적으로 쉽게 구입할 수 있고, 주입설비에서 자연분해가 되지 않도록 0.1 내지 70중량%가 바람직하다. 반응기(25)의 상부는 물의 임계점(374℃, 218기압)이상으로 유지되도록 2개 이상의 반응기 가열기(21,22 및 23)가 설치되어 있다. 반응기 상부에 주입된 폐액과 산화제는 급격한 산화 반응이 일어나게 되고, 반응기 하부로 중력에 의해 하강하게 된다. 반응기 하단(26)은 전술한 바와 같이 유입되는 폐액에 의해 냉각되어 물의 임계 온도 미만으로 유지된다. 아임계 영역의 물은 무기물 염들의 용해도가 매우 크기 때문에 상부의 초임계 영역에서 석출되어 떨어진 무기물 염들이 다시 용해되게 된다. 또한, 초임계 영역에서 산화분해가 덜된 잔존 유기물들은 아임계 영역에 설치된 촉매반응층(41)에서 최종적으로 산화된 후 배출관(27)에 의해 반응기 외부로 배출된다. 배출된 폐액은 전술한 바와 같이 열교환기(12)에서 냉각된 후 다시 냉각기(20)에서 상온까지 냉각된 후 배출된다.FIG. 1 briefly illustrates an oxidative decomposition process of an organic matter-containing waste solution using the supercritical water oxidation method according to the present invention. The waste liquid 10 containing the organic material is introduced into the heat exchanger 12 after raising to an operating pressure of more than the critical pressure (218 atm) of water through the high pressure injection pump 11. Waste liquids containing organic substances may be waste water, sewage, sludge and organic waste liquids. The heat exchanger 12 is designed to perform the function of cooling the hot treated water discharged from the reactor with the waste liquid supplied to the reactor, and the incoming waste liquid is heated. The waste liquid 13 primarily heated in the heat exchanger 12 is injected into the reactor cooler 24 installed at the bottom of the reactor. The reactor cooler 24 adjusts the reactor bottom to cool to the incoming waste liquid to maintain a temperature below 374 ° C., which is the critical temperature of the water, and the incoming waste liquid is secondarily heated while passing through the reactor cooler 24. Secondly heated waste liquid is heated in the waste liquid heater 15 to the temperature above the critical temperature of water in the third and then flows into the reactor 25. On the other hand, the oxidant 16 is pressurized by the oxidant pressurization device 17 to be above the critical pressure (218 atm) of water and then injected into the oxidant heater 18 so that the reactor is not excessively cooled, and fully utilizes the high oxidizing power of hydrogen peroxide. In order to be heated to 20 ~ 400 ℃ to mix with the waste water in the mixer 19, it is injected into the upper portion of the reactor 25 through the injection pipe. The temperature of the oxidant flowing into the reactor 25 is maintained at 20 ℃ or more, and the oxidant is selected from the group consisting of oxygen, air, gas containing oxygen, hydrogen peroxide, aqueous hydrogen peroxide solution, and liquid containing ozone and oxygen. Can be used. In particular, when the hydrogen peroxide aqueous solution is used as the oxidizing agent, the concentration of hydrogen peroxide can be easily purchased commercially, preferably 0.1 to 70% by weight so as not to decompose naturally in the injection facility. Two or more reactor heaters 21, 22, and 23 are provided so that the upper part of the reactor 25 is maintained above the critical point of water (374 ° C, 218 atmospheres). The waste liquid and the oxidant injected at the top of the reactor are subjected to a rapid oxidation reaction and descend by gravity to the bottom of the reactor. The reactor bottom 26 is cooled by the incoming waste liquid as described above to remain below the critical temperature of the water. The water in the subcritical region has a very high solubility of the inorganic salts, so that the inorganic salts precipitated and dropped in the upper supercritical region are dissolved again. In addition, the remaining organic matter less oxidatively decomposed in the supercritical region is finally oxidized in the catalytic reaction layer 41 installed in the subcritical region and then discharged out of the reactor by the discharge pipe 27. The discharged waste liquid is cooled after being cooled in the heat exchanger 12 and then cooled to room temperature again by the cooler 20, and then discharged.

물의 초임계 상태에서는 폐액에 용해된 무기물 성분들이 반응기에 석출되어 반응기의 장시간 운전이 불가능하게 된다. 이러한 연유로 초임계수 산화법에 의한 폐수 처리 시스템에서는 반응기 설계가 매우 중요하다. 도 2에서 볼 수 있듯이 본 발명에서는 반응기(25)내에 물의 초임계 영역과 아임계 영역이 공존하도록 하고 있다. 특히, 아임계 영역은 유입되는 폐액으로 냉각이 되고, 동시에 폐액은 가열이 되도록 반응기 냉각기(24)가 설치되어 있다. 이러한 반응기 냉각기(24)는 반응기 하단에 자켓 형태 또는 코일이 감긴 형태일 수 있으며, 자켓 형태인 경우에는 열교환 효율을 증진시키기 위해 자켓 내부에 배플(baffles)이 설치될 수도 있다. 상기 반응기 냉각기(24)는 반응기내에서 유기물 성분이 초임계수 산화분해되면서 발생되거나, 반응기 온도 유지를 위해 공급된 열량의 일부를 회수함으로써 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다. 또한, 반응기내의 온도를 적절하게 유지할 수 있도록 반응기 상부의 물의 초임계 영역은 2개의 영역 이상으로 온도를 조절하도록 2개 이상의 가열기(21,22 및 23)들을 설치하였다. 도 2에서는 일 예로 3개의 가열기가 설치된 경우를 도시하였으나, 도 2가 본 발명에 따른 모든 반응기 형태를 나타내는 것은 아니다. 도 2에서와 같이 반응기의 상부의 초임계 영역은 다시 2개 이상의 다른 온도로 유지될 수 있도록 온도 조절기가 설치되어 있다. 즉, 반응기 상부의 초임계 영역중에서 상위 1/2 내지 2/3까지의 영역은 유입되는 폐액을 신속히 분해하기 위해서 반응기 내부의 온도는 390℃ 이상으로 유지되고, 그 나머지 물의 초임계 영역은 하부의 아임계 영역의 운전이 원활히 유지되기 위해 반응기 내부 온도가 바람직하게는 374 내지 400℃범위에서 유지되도록 한다. 그리고, 물의 아임계 영역의 비율은 초임계와 아임계 영역으로 안정되게 운전하기 위해 반응기 전체 부피의 5 내지 50부피%의 범위로 유지되도록 설계 및 운전 된다. 한편, 처리된 폐액은 반응기 하부의 아임계 영역(26)에 설치된 배출관(27)을 통해 반응기 밖으로 배출된다. 이는 배출수의 조건이 물의 아임계 영역에서 이루어지므로 배출관 내부에 무기물질이 석출되어 배출관을 막아버리는 현상을 예방할 수 있기 때문이다. 물의 아임계 영역에서 용해되는 무기 물질은 반응기 내부에 석출되지 않고 아임계 영역의 물에 용해된 후 배출관을 통해 배출되지만 반응기에서 신규로 생성된 용해되지 않는 무기물질이 반응기 내부에 석출되면 반응기를 장시간 운전하는 것이 불가능하게 된다. 따라서, 반응기 내부에서 발생되는 불용 무기물 입자(고형물)들을 배출시키는 설비를 도 3과 같이 반응기 하부에 설치하였다. 반응기(25)에서 하부의 아임계 영역에 모여진 고형물들은 순차적으로 작동하는 2개의 밸브(31 및 32)를 통하여 고형물 배출용기(33)에 수집된다. 고형물 배출용기(33)의 부피는 고형물 배출시 반응기의 압력변동이 심해져서 초임계수의 운전이 불안정해질 수 있으므로 반응기 전체 부피의 1 내지 10부피%이거나, 반응기 아임계 영역 부피의 10 내지 50부피% 범위로 설계되어 있다. 무기물 입자들의 배출은 반응기 압력이 고압이므로 순간적으로 이루어지며, 용기(33)에 수집된 무기물은 해압밸브(34)에 의해 압력이 낮아진 후 용기 하부에 설치된 밸브(35)를 열어 배출된다.In the supercritical state of water, the inorganic components dissolved in the waste liquid are precipitated in the reactor, making it impossible to operate the reactor for a long time. For this reason, reactor design is very important in wastewater treatment systems by supercritical water oxidation. As shown in FIG. 2, in the present invention, the supercritical region and the subcritical region of water coexist in the reactor 25. In particular, a reactor cooler 24 is provided so that the subcritical region is cooled by the waste liquid flowing in, and at the same time the waste liquid is heated. The reactor cooler 24 may be in the form of a jacket or coil wound at the bottom of the reactor, in the case of a jacket form, baffles may be installed inside the jacket to improve heat exchange efficiency. The reactor cooler 24 may be generated by oxidatively decomposing organic components in the reactor, or may maximize energy efficiency by recovering a part of heat supplied to maintain the reactor temperature. In addition, the supercritical region of water at the top of the reactor was provided with two or more heaters 21, 22 and 23 to control the temperature above the two regions so as to properly maintain the temperature in the reactor. 2 illustrates a case where three heaters are installed as an example, but FIG. 2 does not represent all the reactor shapes according to the present invention. As shown in FIG. 2, the supercritical region at the top of the reactor is again equipped with a temperature controller to be maintained at two or more different temperatures. In other words, the upper 1/2 to 2/3 of the supercritical zone at the top of the reactor maintains the temperature inside the reactor at 390 ° C or higher in order to rapidly decompose the incoming waste liquid, and the supercritical zone of the remaining water is In order to keep the operation of the subcritical region smoothly, the temperature inside the reactor is preferably maintained in the range of 374 to 400 ° C. In addition, the ratio of the subcritical region of water is designed and operated to be maintained in the range of 5 to 50% by volume of the total reactor volume in order to operate stably in the supercritical and subcritical regions. On the other hand, the treated waste liquid is discharged out of the reactor through a discharge pipe 27 installed in the subcritical region 26 at the bottom of the reactor. This is because the condition of the discharged water is made in the subcritical region of the water, thereby preventing the phenomenon that the inorganic material is deposited inside the discharge pipe and blocks the discharge pipe. Inorganic substances dissolved in the subcritical region of water do not precipitate inside the reactor, but are dissolved in the water in the subcritical region and discharged through the discharge pipe. However, when newly insoluble inorganic substances generated in the reactor are precipitated inside the reactor, the reactor is extended for a long time. It becomes impossible to drive. Therefore, a facility for discharging insoluble inorganic particles (solids) generated in the reactor was installed in the lower part of the reactor as shown in FIG. 3. Solids collected in the lower subcritical region in the reactor 25 are collected in the solids discharge container 33 through two valves 31 and 32 which operate sequentially. The volume of the solid discharge container 33 is 1 to 10% by volume of the total volume of the reactor, or 10 to 50% by volume of the reactor subcritical zone volume because the pressure fluctuation of the reactor may become unstable when the solids discharge, the operation of the supercritical water may be unstable. It is designed as a range. The discharge of the inorganic particles is instantaneous because the reactor pressure is high pressure, and the inorganic material collected in the container 33 is discharged by opening the valve 35 installed in the lower part of the container after the pressure is lowered by the pressure relief valve 34.

폐액에 함유된 유기물들은 물의 초임계 영역에서 충분히 산화되지만, 미량의 난분해성 물질들이 덜 분해될 가능성이 있다. 이러한 미량의 난분해성 물질을 충분히 산화분해시키기 위해서는 많은 반응기 체류시간이 필요하거나, 고온에서 산화반응을 수행하는 등의 문제점이 발생된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 초임계수 산화반응에 의해 대부분의 유기 오염 물질을 분해시킨 후 촉매 산화 반응을 수행할 수 있도록 반응기 내부에 촉매반응층(41)을 설치하였다. 즉, 도 4에서 보는 바와 같이 물의 초임계수 영역에서 산화된 폐액은 대부분의 유기물은 이산화탄소와 물로 전환된다. 그러나, 덜 분해된 미량의 유기물들은 반응기 하단의 물의 아임계 영역으로 내려오게 되고 아임계 영역에 설치된 촉매반응층(41)을 통과하면서 다시 촉매 산화되어 이산화탄소와 물로 전환된 다음, 배출관(27)을 통해 반응기 외부로 배출된다. 촉매 반응층(41)에는 1종에서 4종까지의 전이금속 산화물이 담지된 알루미나상; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속이 상기 산화물과 함께 담지된 알루미나상; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속이 50 내지 200메쉬의 스테인레스 스틸에 코팅된 망; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속이 혼합된 50 내지 200메쉬의 망; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속의 스폰지 상; 전이금속산화물, 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 담지된 금속산화물 성분의 벌집형태의 구조물; 또는 이들의 혼합 성분들을 사용할 수 있다.Organics contained in the waste liquid are sufficiently oxidized in the supercritical region of water, but there is a possibility that traces of hardly decomposable substances are less decomposed. In order to sufficiently oxidize such trace hardly decomposable substances, a large reactor residence time is required or problems such as performing an oxidation reaction at a high temperature are generated. In order to compensate for these disadvantages, a catalytic reaction layer 41 was installed inside the reactor to decompose most organic contaminants by supercritical water oxidation and then perform catalytic oxidation. That is, as shown in Figure 4, the oxidized waste liquid in the supercritical water region of water is converted most of the organic matter to carbon dioxide and water. However, the less decomposed trace organics are brought down to the subcritical region of water at the bottom of the reactor, and then catalytically oxidized again through the catalytic reaction layer 41 installed in the subcritical region, converted to carbon dioxide and water, and then the discharge pipe 27 is opened. Is discharged out of the reactor. The catalytic reaction layer 41 includes an alumina phase on which one to four transition metal oxides are supported; An alumina phase on which one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold are supported together with the oxide; A net coated with 50 to 200 mesh stainless steel with one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold; A mesh of 50 to 200 mesh mixed with one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold; Sponge phases of one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold; Honeycomb structures of one or more supported metal oxide components from the group consisting of transition metal oxides, platinum, silver and gold; Or mixtures thereof.

이와 같이, 본 발명은 초임계수 산화법의 문제점으로 지적되고 있는 다량의 에너지 소비를 절감하기 위하여 유입되는 폐액으로 반응기를 냉각시키고, 폐액이 가열되는 반응기 냉각기를 설치하였고, 고형 성분의 반응기내 축적을 예방하며, 석출된 고체 입자를 원활히 제거하여 반응기의 연속 운전성을 확보하였다. 그리고, 초임계수 산화에 의해 덜 분해된 미량의 유기물을 효율적으로 분해시키기 위해 반응기 하단의 아임계 영역에 촉매반응층(41)을 설치함으로써 작은 반응기 부피와 낮은 온도에서도 고효율의 분해성능을 얻을 수 있도록 하였다.As described above, the present invention is to cool the reactor with the incoming waste liquid, to install a reactor cooler in which the waste liquid is heated, in order to reduce a large amount of energy consumption which is pointed out as a problem of the supercritical water oxidation method, to prevent accumulation of solid components in the reactor. In addition, the precipitated solid particles were smoothly removed to ensure continuous operation of the reactor. In addition, in order to efficiently decompose the trace organic matter less decomposed by supercritical water oxidation, the catalytic reaction layer 41 is installed in the subcritical region at the bottom of the reactor so that high efficiency decomposition performance can be obtained even at a small reactor volume and low temperature. It was.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

산업폐수의 초임계수 및 촉매산화 처리시 반응기 냉각기의 사용예Example of reactor cooler in supercritical water and catalytic oxidation treatment of industrial wastewater

고농도 산업폐수를 초입계수 산화와 촉매 산화를 이용하여 산화분해 하였다. 도 1에 도시된 형태의 반응기를 사용하였는데, 반응기 냉각기를 작동시켜 에너지 사용량의 감소 가능성을 관찰하였다. 에너지 사용량을 직접 측정하지는 못하였고, 공정 각 부분의 온도를 측정하여 반응기 냉각기에 의한 에너지 절약 가능성을 비교할 수 있었다.The high concentration industrial wastewater was oxidatively decomposed using the initial particle count oxidation and catalytic oxidation. A reactor of the type shown in FIG. 1 was used, and the reactor cooler was operated to observe the possibility of reducing the energy usage. The energy consumption could not be measured directly, and the temperature of each part of the process could be measured to compare the energy saving potential of the reactor cooler.

본 산업 폐수는 진한 갈색을 띄고 있으며, CODCr는 20,560㎎/ℓ으로 매우 오염도가 심한 폐수였다. 반응기의 압력은 272기압으로 유지하였고, 반응기내에 체류시간은 2분이었다. 산화제로는 35중량%의 과산화수소 수용액을 사용하였고, 촉매로는 CuO-ZnO-Al2O3(50:30:20의 중량비)를 평균 직경 2㎜의 입자로 제조하여 통상의 고정층 형태로 촉매반응층에 설치하였고, 반응시작 전에 30분간 과산화수소 수용액을 이용하여 전처리하였다. 하기 표 1에 공정의 각 부분의 온도를 반응기 냉각기를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우를 비교하였다.The industrial wastewater was dark brown and the COD Cr was 20,560 mg / l, which was very polluted. The pressure of the reactor was maintained at 272 atm, and the residence time in the reactor was 2 minutes. 35% by weight of hydrogen peroxide aqueous solution was used as an oxidizing agent, and CuO-ZnO-Al 2 O 3 (weight ratio of 50:30:20) was prepared as particles having an average diameter of 2 mm and catalyzed in a conventional fixed bed form. The layers were installed and pretreated with an aqueous hydrogen peroxide solution for 30 minutes before the reaction started. Table 1 below compares the temperature of each part of the process with and without the reactor cooler.

하기 표 1에서 볼 수 있듯이, 반응기 냉각기를 사용하는 경우 폐수가열기에 유입되는 폐수의 온도를 110℃ 상승시킴으로써 폐수가열기에서 사용하는 에너지를 폐수 1kg당 508.4kJ 감소시킬 수 있는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이는 반응기 냉각기를 사용함으로써 폐수가열기에서 사용되는 에너지의 29.4%를 절감하는 효과가 있음을 보여주는 결과이다.As shown in Table 1, when using the reactor cooler by increasing the temperature of the wastewater flowing into the wastewater heater 110 ℃ to confirm that there is an effect that can reduce the energy used in the wastewater heater by 508.4kJ per kg of wastewater Could. This shows that the use of the reactor cooler has the effect of saving 29.4% of the energy used in the waste water heater.

산업폐수의초임계수와 촉매 산화처리시 공정 각 부분의 온도 비교Supercritical water of industrial wastewater and the temperature of each part in the process of catalytic oxidation 공정 각 지점온도(℃)Process point temperature (℃) 반응기 냉각기Reactor cooler 사용할 때When using 사용하지 않을때When not in use 폐수 유입 온도Wastewater Inlet Temperature 1515 1515 산화제 유입 온도Oxidant inlet temperature 3030 3030 열교환기 후단After heat exchanger 190190 195195 폐수가열기 전단Waste Heater Shear 300300 190190 폐수가열기 후단After the waste water heater 410410 410410 반응기 상단Reactor top 400400 400400 반응기 중단Reactor shutdown 390390 393393 촉매반응층Catalytic Reaction Bed 360360 360360 반응기 하단Reactor bottom 345345 350350

실시예 2Example 2

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과 1Supercritical and Catalytic Oxidation Results of Industrial Wastewater 1

고농도의 산업폐수를 물의 초임계 상태에서 산화처리한 후 연속적으로 아임계 영역에 설치된 촉매 반응층을 통과하여 촉매산화를 실시하였다. 원 폐수의 CODCr는 20,560㎎/ℓ이고, 색상은 진한 갈색이었다. 반응기 압력은 272기압, 산화제는 35중량%의 과산화수소 수용액을 사용하였고, 촉매로는 CuO-ZnO-Al2O3(50:30:20의 중량비)를 평균 직경 2mm의 입자로 제조하여 고정층 형태로 촉매반응층에 설치하였고, 반응시작 전에 30분간 과산화수소 수용액을 이용하여 전처리하였다. 반응기 체류시간은 촉매층 체류시간 30초를 포함하여 2분을 유지시켰다. 본 실시예의 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서 볼 수 있듯이, 촉매산화를 겸하는 경우 450℃의 온도에서도 폐수에 함유된 거의 모든 유기물들이 산화 분해되는 것을 확인할 수 있다.High concentration of industrial wastewater was oxidized in the supercritical state of water, and then catalytically oxidized through a catalytic reaction layer installed in a subcritical region. The COD Cr of the raw wastewater was 20,560 mg / l and the color was dark brown. Reactor pressure was 272 atm, oxidizing agent was used 35% by weight aqueous hydrogen peroxide solution, as a catalyst CuO-ZnO-Al 2 O 3 (weight ratio of 50:30:20) of particles of average diameter 2mm to form a fixed bed It was installed in the catalytic reaction layer, and pretreated with an aqueous hydrogen peroxide solution for 30 minutes before starting the reaction. The reactor residence time was maintained for 2 minutes including 30 seconds of catalyst bed residence time. The results of this example are shown in Table 2 below. As can be seen in Table 2, when combined with catalytic oxidation it can be seen that almost all the organic matter contained in the waste water oxidative decomposition even at a temperature of 450 ℃.

산업폐수의 초입계수 및 촉매 산화 처리 결과 1Initial Coefficient and Catalytic Oxidation Result of Industrial Wastewater 1 반응기 상단 온도(℃)Reactor Top Temperature (℃) 400400 430430 450450 반응기 중단 온도(℃)Reactor shutdown temperature (℃) 390390 405405 420420 촉매반응층 온도(℃)Catalytic Reaction Bed Temperature (℃) 360360 365365 365365 반응기 하단 온도(℃)Reactor bottom temperature (℃) 345345 350350 355355 폐수 (CODCr(㎎/ℓ)Wastewater (COD Cr (mg / ℓ) 20,56020,560 20,56020,560 20,56020,560 처리수 (CODCr(㎎/ℓ)Treated water (COD Cr (mg / ℓ) 157157 3232 55 처리율(%)Throughput% 99.299.2 99.8499.84 99.9899.98

비교예 1Comparative Example 1

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과와 초임계수 산화처리 결과 비교Comparison of Supercritical and Catalytic Oxidation and Supercritical Water Oxidation of Industrial Wastewater

고농도의 산업폐수를 물의 초임계 상태에서 산화 처리한 후 연속적으로 아임계 영역에 설치된 촉매 반응층을 통과하여 촉매산화를 실시한 결과와 초임계수 산화처리만 실시한 결과를 비교하였다. 비교 결과는 하기 표 3에 나타내었다. 표 3에서 볼 수 있듯이, 초임계수 산화와 촉매 산화를 겸하여 처리하는 경우 450℃에서 거의 완벽한 폐수 처리가 가능하지만, 초임계수 산화만으로 처리하는 경우에는 산화분해율이 많이 차이가 나는 결과를 확인할 수 있다.After oxidizing the high concentration industrial wastewater in the supercritical state of water, the result of catalytic oxidation through the catalytic reaction layer installed in the subcritical zone was compared with the result of supercritical water oxidation only. The comparison results are shown in Table 3 below. As can be seen from Table 3, the treatment of both supercritical water oxidation and catalytic oxidation can be almost completely treated at 450 ℃ wastewater, but when treated only with supercritical water oxidation can be confirmed that the results of oxidative decomposition rate is significantly different.

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과와 초임계수 산화처리 결과 비교Comparison of Supercritical and Catalytic Oxidation and Supercritical Water Oxidation of Industrial Wastewater 항 목Item 초임계수 및 촉매 산화Supercritical Water and Catalytic Oxidation 초임계수 산화Supercritical water oxidation 반응기 상단 온도(℃)Reactor Top Temperature (℃) 45004500 450450 반응기 중단 온도(℃)Reactor shutdown temperature (℃) 420420 420420 촉매반응층 온도(℃)Catalytic Reaction Bed Temperature (℃) 365365 -- 반응기 하단 온도(℃)Reactor bottom temperature (℃) 355355 355355 폐수 (CODCr(㎎/ℓ)Wastewater (COD Cr (mg / ℓ) 20,56020,560 17,80017,800 처리수 (CODCr(㎎/ℓ)Treated water (COD Cr (mg / ℓ) 55 265265 처리율(%)Throughput% 99.9899.98 98.598.5

실시예 3Example 3

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과 2Supercritical and Catalytic Oxidation Results of Industrial Wastewater 2

고농도의 산업폐수를 물의 초임계 상태에서 산화 처리한 후 연속적으로 아임계 영역에 설치된 촉매 반응층을 통과하여 촉매산화를 실시하였다. 원 폐수의 CODCr는 20,560mg/ℓ이고, 색상은 진한 갈색이었다. 반응기 압력은 272기압, 산화제는 35중량%의 과산화수소 수용액을 사용하였고, 촉매로는 CuO-ZnO-Al2O3(50:30:20중량비)에 금을 소량(4.7중량%) 첨가하여 평균 직경 2mm의 입자로 제조하여 고정층 형태로 촉매반응층에 설치하였고, 반응시작 전에 30분간 과산화수소 수용액을 이용하여 전처리 하였다. 본 실시예의 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 표 2와 표 4를 비교하여 보면, 금을 소량 첨가한 촉매를 이용하는 경우에는 첨가하지 않은 경우에 비해 400℃에서의 분해율은 더욱 증가하지만 430℃와 450℃에서는 약간 감소되는 경향을 확인할 수 있었다.High concentration of industrial wastewater was oxidized in the supercritical state of water, and then catalytically oxidized through a catalytic reaction layer installed in a subcritical region. The COD Cr of the raw wastewater was 20,560 mg / l and the color was dark brown. The reactor pressure was 272 atm, and the oxidant used 35 wt% aqueous hydrogen peroxide solution, and as a catalyst, a small amount of gold (4.7 wt%) was added to CuO-ZnO-Al 2 O 3 (50:30:20 weight ratio), and the average diameter was Prepared with particles of 2mm and installed in the catalytic reaction layer in the form of a fixed bed, it was pretreated using hydrogen peroxide aqueous solution for 30 minutes before the start of the reaction. The results of this example are shown in Table 4 below. Comparing Table 2 and Table 4, when using a catalyst with a small amount of gold, the decomposition rate at 400 ℃ was further increased compared to the case without addition, it was confirmed that the tendency to decrease slightly at 430 ℃ and 450 ℃.

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과 2Supercritical and Catalytic Oxidation Results of Industrial Wastewater 2 반응기 상단 온도(℃)Reactor Top Temperature (℃) 400400 430430 450450 반응기 중단 온도(℃)Reactor shutdown temperature (℃) 390390 405405 420420 촉매반응층 온도(℃)Catalytic Reaction Bed Temperature (℃) 360360 365365 365365 반응기 하단 온도(℃)Reactor bottom temperature (℃) 345345 350350 355355 폐수 CODCr(mg/ℓ)Wastewater COD Cr (mg / ℓ) 20,56020,560 20,56020,560 20,56020,560 처리수 CODCr(mg/ℓ)Treated Water COD Cr (mg / ℓ) 103103 308308 185185 처리율(%)Throughput% 99.599.5 98.598.5 99.199.1

실시예 4Example 4

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과 3Supercritical and Catalytic Oxidation Results of Industrial Wastewater 3

고농도의 산업폐수를 물의 초임계 상태에서 산화 처리한 후 연속적으로 아임계 영역에 설치된 촉매 반응층을 통과하여 촉매산화를 실시하였다. 원 폐수의 CODCr는 20,560mg/ℓ이고, 색상은 진한 갈색이었다. 반응기 압력은 272기압, 산화제는 35중량%의 과산화수소 수용액을 사용하였고, 촉매로는 CuO-ZnO-Al2O3(50:30:20 중량비)에 은을 소량(4.5중량%) 첨가하여 평균 직경 2mm의 입자로 제조하여 고정층 형태로 촉매반응층에 설치하였고, 반응시작 전에 30분간 과산화수소 수용액을 이용하여 전처리 하였다. 본 실시예의 결과를 하기 표 5에 나타내었다.High concentration of industrial wastewater was oxidized in the supercritical state of water, and then catalytically oxidized through a catalytic reaction layer installed in a subcritical region. The COD Cr of the raw wastewater was 20,560 mg / l and the color was dark brown. The reactor pressure was 272 atm, and the oxidizing agent used 35 wt% aqueous hydrogen peroxide solution, and as a catalyst, a small amount (4.5 wt%) of silver was added to CuO-ZnO-Al 2 O 3 (50:30:20 weight ratio) to obtain an average diameter. Prepared with particles of 2mm and installed in the catalytic reaction layer in the form of a fixed bed, it was pretreated using hydrogen peroxide aqueous solution for 30 minutes before the start of the reaction. The results of this example are shown in Table 5 below.

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과 3Supercritical and Catalytic Oxidation Results of Industrial Wastewater 3 반응기 상단 온도(℃)Reactor Top Temperature (℃) 400400 430430 450450 반응기 중단 온도(℃)Reactor shutdown temperature (℃) 390390 405405 420420 촉매반응층 온도(℃)Catalytic Reaction Bed Temperature (℃) 360360 365365 365365 반응기 하단 온도(℃)Reactor bottom temperature (℃) 345345 350350 355355 폐수 CODCr(mg/ℓ)Wastewater COD Cr (mg / ℓ) 20,56020,560 20,56020,560 20,56020,560 처리수 CODCr(mg/ℓ)Treated Water COD Cr (mg / ℓ) 185185 102102 6262 처리율(%)Throughput% 99.199.1 99.599.5 99.799.7

실시예 5Example 5

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과 4Supercritical and Catalytic Oxidation Results of Industrial Wastewater 4

고농도의 산업폐수를 물의 초임계 상태에서 산화 처리한 후 연속적으로 아임계 영역에 설치된 촉매 반응층을 통과하여 촉매산화를 실시하였다. 원 폐수의 CODCr는 20,560mg/ℓ이고, 색상은 진한 갈색이었다. 반응기 압력은 272기압, 산화제는 35중량%의 과산화수소 수용액을 사용하였고, 촉매로는 금을 스테인레스 스틸망에 코팅하여 사용하였고, 반응시작 전에 30분간 과산화수소 수용액을 이용하여 전처리하였다. 본 실시예의 결과를 하기 표 6에 나타내었다.High concentration of industrial wastewater was oxidized in the supercritical state of water, and then catalytically oxidized through a catalytic reaction layer installed in a subcritical region. The COD Cr of the raw wastewater was 20,560 mg / l and the color was dark brown. Reactor pressure was 272 atm, oxidizing agent was used 35% by weight of hydrogen peroxide aqueous solution, gold was coated on a stainless steel mesh as a catalyst, and pre-treated with an aqueous hydrogen peroxide solution for 30 minutes before the start of the reaction. The results of this example are shown in Table 6 below.

산업폐수의 초임계수 및 촉매 산화 처리 결과 3Supercritical and Catalytic Oxidation Results of Industrial Wastewater 3 반응기 상단 온도(℃)Reactor Top Temperature (℃) 400400 430430 450450 반응기 중단 온도(℃)Reactor shutdown temperature (℃) 390390 405405 420420 촉매반응층 온도(℃)Catalytic Reaction Bed Temperature (℃) 360360 365365 365365 반응기 하단 온도(℃)Reactor bottom temperature (℃) 345345 350350 355355 폐수 CODCr(mg/ℓ)Wastewater COD Cr (mg / ℓ) 20,56020,560 20,56020,560 20,56020,560 처리수 CODCr(mg/ℓ)Treated Water COD Cr (mg / ℓ) 596596 411411 288288 처리율(%)Throughput% 97.197.1 98.098.0 98.698.6

전술한 바와 같이, 본 발명에서는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용하여 유기물 함유폐액을 산화분해시키는 공정을 개발하였다. 본 발명에서는 다량의 에너지를 사용하는 초임계수 산화공정을 개량하여 에너지를 충분히 회수할 수 있는 공정을 개발하였고, 따라서 동 등의 분해 효율을 보이면서도 에너지 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 초임계수 산화와 촉매 산화를 겸하는 반응기를 개발함으로써 적은 반응기 부피와 낮은 온도에서도 고효율의 분해성능을 얻는 효과가 있다. 또한, 반응기에서 발생되거나, 반응기에 공급된 에너지를 반응기의 부분 냉각으로 회수함으로써 반응기내의 무기물의 석출도 예방하고, 일부 석출된 무기물 성분도 효과적으로 제거하여 초임계수 산화 공정의 운전 안정성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention has developed a process for oxidatively decomposing organic matter-containing waste liquid using supercritical water oxidation and catalytic oxidation. In the present invention, the supercritical water oxidation process using a large amount of energy was developed to develop a process capable of sufficiently recovering energy, and thus, there is an effect of reducing energy usage while showing decomposition efficiency such as copper. In addition, by developing a reactor that combines supercritical water oxidation and catalytic oxidation, there is an effect of obtaining high efficiency decomposition performance even at a low reactor volume and low temperature. In addition, by recovering the energy generated in the reactor or supplied to the reactor by partial cooling of the reactor, it also prevents the precipitation of inorganic materials in the reactor, and effectively removes some of the precipitated inorganic components, thereby improving the operational stability of the supercritical water oxidation process. .

Claims (10)

초임계수 산화법을 이용한 유기물 함유 폐액의 산화 분해 공정에 있어서,In the oxidative decomposition process of the organic matter-containing waste liquid using the supercritical water oxidation method, 내부압력이 218 기압 이상 및 내부온도가 374℃ 이상인 물의 초임계 상태이고, 적어도 2개 이상의 온도조절기가 부착된 상부영역과 내부압력이 218 기압 이상 및 내부온도가 374℃ 미만인 물의 아임계 상태이고, 유입되는 폐액에 의해 냉각되고, 동시에 유입되는 폐액은 반응기 하부영역의 열에 의해 가열되는 반응기 냉각기가 부착된 하부영역이 함께 존재하는 반응기를 제공하는 단계;A supercritical state of water with an internal pressure of at least 218 atm and an internal temperature of at least 374 ° C, an upper region with at least two temperature regulators and a subcritical state of water with an internal pressure of at least 218 atm and an internal temperature of less than 374 ° C, Providing a reactor having a lower region to which the reactor cooler is attached, which is cooled by the incoming waste liquid and simultaneously introduced into the waste liquid is heated by heat of the reactor lower region; 유기물을 함유하는 폐액을 374℃ 이상의 온도와 218 기압 이상의 압력 및 산화제를 20℃이상의 온도와 218 기압 이상의 압력으로 상기 반응기의 상부로 유입시키는 단계; 및Introducing a waste liquid containing organic material into the top of the reactor at a temperature of at least 374 ° C. and at least 218 atmospheres and at an oxidant at a temperature of at least 20 ° C. and at least 218 atmospheres; And 상기 유기물이 산화분해된 처리수는 374℃ 미만의 온도 및 218 기압 이상의 압력인 물의 아임계상태로 반응기 하부로부터 배출관을 통해 반응기 중단 또는 하단으로 배출시키는 단계를 포함하며;The treated water from which the organic matter is oxidized is discharged from the bottom of the reactor through the discharge pipe to the bottom of the reactor or to the bottom in a subcritical state of water at a temperature of less than 374 ℃ and a pressure of 218 atmosphere or more; 상기 반응기의 하부영역내에 촉매반응층이 포함된 것을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.Oxidative decomposition process of wastewater containing organic matter using supercritical water oxidation and catalytic oxidation, characterized in that the catalytic reaction layer is included in the lower region of the reactor. 제 1항에 있어서, 상기 상부영역이 반응기 전체 부피의 50 내지 95부피%이고, 상기 하부영역이 반응기 전체 부피의 5 내지 50부피%임을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.According to claim 1, wherein the upper region is 50 to 95% by volume of the total volume of the reactor, the lower region of the organic material containing wastewater using supercritical water oxidation and catalytic oxidation characterized in that 5% to 50% by volume of the reactor. Oxidative decomposition process. 제 1항에 있어서, 상기 상부영역의 상위 1/2 내지 2/3까지의 영역은 반응기 내부의 온도가 390℃이상으로 유지되고, 그 나머지는 반응기 내부 온도가 374 내지 400℃의 온도범위로 유지시키는 것을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.According to claim 1, wherein the upper 1/2 to 2/3 of the upper region of the inside of the reactor is maintained at a temperature of 390 ℃ or more, the rest of the temperature in the reactor is maintained at a temperature range of 374 to 400 ℃ Oxidative decomposition process of the organic matter-containing waste liquid using supercritical water oxidation and catalytic oxidation. 제 1항에 있어서, 상기 산화제가 산소, 공기, 산소를 포함한 기체, 과산화 수소, 과산화 수소 수용액, 및 오존 및 산소를 포함한 액체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나임을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.The method of claim 1, wherein the oxidizing agent is one selected from the group consisting of oxygen, air, gas containing oxygen, hydrogen peroxide, aqueous hydrogen peroxide solution, and liquid containing ozone and oxygen. Oxidative decomposition process of waste liquid containing organic matter. 제 4항에 있어서, 상기 과산화 수소 수용액의 과산화 수소 농도가 0.1 내지 70중량%이고, 반응기 주입온도가 20∼400℃임을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.The oxidative decomposition process of an organic matter-containing waste solution using supercritical water oxidation and catalytic oxidation according to claim 4, wherein the hydrogen peroxide concentration of the aqueous hydrogen peroxide solution is 0.1 to 70% by weight and the reactor injection temperature is 20 to 400 ° C. 제 1항에 있어서, 상기 폐액이 오수, 폐수, 슬러지 및 유기성 폐액인 것을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.The oxidative decomposition process of an organic matter-containing waste liquid using supercritical water oxidation and catalytic oxidation according to claim 1, wherein the waste liquid is sewage, waste water, sludge and organic waste liquid. 제 1항에 있어서, 상기 하부영역에 부착된 열 교환기가 자켓 형태, 내부에 배플이 부착된 자켓 형태 또는 코일이 감긴 형태인 것을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.The method of claim 1, wherein the heat exchanger attached to the lower region is of the jacket form, the jacket form with a baffle inside, or the coil wound form oxidative decomposition of the organic matter-containing waste liquid using supercritical water oxidation and catalytic oxidation fair. 제 1항에 있어서, 상기 하부영역내에 축적되는 고체 입자는 반응기 압력을 이용하여 아임계 상태의 물과 함께 배출되어 고형물 배출용기에 수집됨을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.According to claim 1, wherein the solid particles accumulate in the lower region is discharged together with the water of the subcritical state using the reactor pressure is collected in the solid discharge vessel, characterized in that the waste containing organic matter containing supercritical water oxidation and catalytic oxidation Oxidative decomposition process. 제 8항에 있어서, 상기 고형물 배출용기의 부피가 반응기 전체 부피의 1 내지 10부피%, 또는 반응기 하부영역의 아임계 영역의 10 내지 50부피%인 것을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.The method of claim 8, wherein the volume of the solids discharge vessel is 1 to 10% by volume of the total volume of the reactor, or 10 to 50% by volume of the subcritical region of the lower portion of the reactor using supercritical water oxidation and catalytic oxidation Oxidative decomposition process of waste liquid containing organic matter. 제 1항에 있어서, 상기 촉매 반응층으로 1종에서 4종까지의 전이금속 산화물이 담지된 알루미나상; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속이 상기 산화물과 함께 담지된 알루미나상; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속이 50 내지 200메쉬의 스테인레스 스틸에 코팅된 망; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속이 혼합된 50 내지 200메쉬의 망; 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 귀금속의 스폰지 상; 전이금속산화물, 백금, 은 및 금으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 담지된 금속산화물 성분의 벌집형태의 구조물; 또는 이들의 혼합 촉매임을 특징으로 하는 초임계수 산화와 촉매산화를 이용한 유기물 함유 폐액의 산화분해 공정.The alumina phase of claim 1, wherein the catalytic reaction layer is supported with one to four transition metal oxides; An alumina phase on which one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold are supported together with the oxide; A net coated with 50 to 200 mesh stainless steel with one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold; A mesh of 50 to 200 mesh mixed with one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold; Sponge phases of one or more precious metals selected from the group consisting of platinum, silver and gold; Honeycomb structures of one or more supported metal oxide components from the group consisting of transition metal oxides, platinum, silver and gold; Or oxidative decomposition of an organic matter-containing waste liquid using supercritical water oxidation and catalytic oxidation, characterized in that they are a mixed catalyst.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103570119A (en) * 2013-11-27 2014-02-12 贵州省环境科学研究设计院 Supercritical water oxidation treatment method and device for treating coking wastewater
CN107311338A (en) * 2016-04-26 2017-11-03 中国石油化工股份有限公司 A kind of processing method of glycol production waste water
KR101824186B1 (en) * 2015-07-27 2018-01-31 삼성중공업 주식회사 Apparatus for treating produced water
US9920258B2 (en) 2015-12-15 2018-03-20 Saudi Arabian Oil Company Supercritical reactor systems and processes for petroleum upgrading
US10011790B2 (en) 2015-12-15 2018-07-03 Saudi Arabian Oil Company Supercritical water processes for upgrading a petroleum-based composition while decreasing plugging
US10066176B2 (en) 2015-12-15 2018-09-04 Saudi Arabian Oil Company Supercritical water upgrading process to produce high grade coke
US10066172B2 (en) 2015-12-15 2018-09-04 Saudi Arabian Oil Company Supercritical water upgrading process to produce paraffinic stream from heavy oil
US10577546B2 (en) 2017-01-04 2020-03-03 Saudi Arabian Oil Company Systems and processes for deasphalting oil
US10815434B2 (en) 2017-01-04 2020-10-27 Saudi Arabian Oil Company Systems and processes for power generation

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100635461B1 (en) 2005-06-21 2006-10-18 박중열 Water purifying device and the method thereof
KR100848137B1 (en) 2007-05-17 2008-07-23 한국전력공사 Process for the supercritical water oxidation of transformer oil contaminated with polychlorinated biphenyls
CN109809553B (en) * 2018-11-24 2024-03-15 中海油能源发展股份有限公司 Supercritical water oxidation treatment continuous experimental system for high-solid organic waste liquid
CN117209037A (en) * 2023-09-27 2023-12-12 北京新风航天装备有限公司 Horizontal supercritical water oxidation reactor and reaction method

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103570119A (en) * 2013-11-27 2014-02-12 贵州省环境科学研究设计院 Supercritical water oxidation treatment method and device for treating coking wastewater
KR101824186B1 (en) * 2015-07-27 2018-01-31 삼성중공업 주식회사 Apparatus for treating produced water
US10066172B2 (en) 2015-12-15 2018-09-04 Saudi Arabian Oil Company Supercritical water upgrading process to produce paraffinic stream from heavy oil
US9920258B2 (en) 2015-12-15 2018-03-20 Saudi Arabian Oil Company Supercritical reactor systems and processes for petroleum upgrading
US10011790B2 (en) 2015-12-15 2018-07-03 Saudi Arabian Oil Company Supercritical water processes for upgrading a petroleum-based composition while decreasing plugging
US10066176B2 (en) 2015-12-15 2018-09-04 Saudi Arabian Oil Company Supercritical water upgrading process to produce high grade coke
US10119081B2 (en) 2015-12-15 2018-11-06 Saudi Arabian Oil Company Supercritical reactor systems and processes for petroleum upgrading
US10344228B2 (en) 2015-12-15 2019-07-09 Saudi Arabian Oil Company Supercritical water upgrading process to produce high grade coke
US10384179B2 (en) 2015-12-15 2019-08-20 Saudi Arabian Oil Company Supercritical reactor systems and processes for petroleum upgrading
US10640715B2 (en) 2015-12-15 2020-05-05 Saudi Arabian Oil Company Supercritical reactor systems and processes for petroleum upgrading
US10995281B2 (en) 2015-12-15 2021-05-04 Saudi Arabian Oil Company Supercritical reactor systems and processes for petroleum upgrading
US11021660B2 (en) 2015-12-15 2021-06-01 Saudi Arabian Oil Company Supercritical reactor systems and processes for petroleum upgrading
CN107311338A (en) * 2016-04-26 2017-11-03 中国石油化工股份有限公司 A kind of processing method of glycol production waste water
US10577546B2 (en) 2017-01-04 2020-03-03 Saudi Arabian Oil Company Systems and processes for deasphalting oil
US10815434B2 (en) 2017-01-04 2020-10-27 Saudi Arabian Oil Company Systems and processes for power generation

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