En forskargrupp från Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin har föreslagit ett nytt system för superkritisk vattenoxidation (SCWO) med en omvänd kylväggsreaktor för att uppnå självförsörjning med energi. Studien publicerades i Tillämpad termisk teknik .

SCWO är en kraftfull grön teknik för att behandla farligt avloppsvatten. Dess industriella tillämpning har tre huvudproblem:korrosion, saltpropp och hög behandlingskostnad.

Transpirerande och kylda reaktorer används i stor utsträckning för att övervinna korrosions- och saltproppproblemen i SCWO-processen. Dock, energiförbrukningen kommer att öka på grund av minskningen av energikvaliteten i reaktoravloppsvattnet.

Enligt studien, med den förbättrade kylväggsreaktorn och motsvarande system, energiförbrukningen kunde minskas avsevärt eftersom energin som återvunnits från reaktoravloppsvattnet uppgraderades för elproduktion.

Med Aspen Plus 8.2, forskarna simulerade SCWO-systemet med en omvänd kylväggsreaktor, som på något sätt liknar motströmsvärmeväxlingen.

De genomförde också exergianalyser för att jämföra det föreslagna systemet med det tidigare SCWO-systemet med en transpirerande väggreaktor. De fann att behandlingskostnaden minskade med nästan 30 %.

"Ökningen av vätsketemperatur eller foderkoncentration bidrar till energisjälveffektivitet, " sa Dr Zhang Fengming från SIAT. "Hög foderkoncentration kan leda till hög reaktionstemperatur, men det här problemet kan enkelt lösas genom att öka värmeöverföringsytan."