超临界水氧化分解有机污染物的反应对反应釜等设备的腐蚀很严重[1,2],特别是反应物料流中含有Cl、F、Br等卤族元素和P、S等元素时,会促使腐蚀速度的加剧[3,4]。已经报道的反应釜设备的腐蚀的形成有均匀腐蚀、孔蚀、选择性合金溶出、应力腐蚀和晶界腐蚀。腐蚀会产生两个方面的问题[5]:一是反应完成后,流出液中含有的某些金属离子,可能会影响处理的质量;二是过度的腐蚀情况会影响压力系统的正常工作。正是由于材料的腐蚀问题,使一种本可以广泛应用的环境保护技术受到限制[6,7]。因此,对超临界水氧化系统中反应釜耐腐蚀材料的研究就显得极其重要。为了选出SCWO处理六硝基茋废水时,选用何种耐腐蚀材料做反应釜,本课题做了相关的材料腐蚀实验的研究。腐蚀实验采用三门峡高清环保科技有限公司的半连续化超临界水氧化设备,在半连续化超临界水氧化装置中,将以下五种材料:不锈钢316L、304、Hastelloy C-276镍基合金、Inconel 625镍基合金、600镍基合金以挂片的形式挂在反应釜内的铁丝上,通过处理六硝基茋炸药废水,研究它们在相同的腐蚀时间和氧量、超临界温度在470℃和570℃条件下的材料腐蚀情况;用正交实验考察反应温度、时间和压力等影响因素,确定最佳工艺条件;观察反应釜的腐蚀区域并测试出水排盐的pH值;根据腐蚀情况分析出材料的腐蚀机理。实验结果表明,在超临界水状态下五种材料均产生了不同程度的腐蚀,且随着温度的升高,腐蚀程度加剧。对比两种温度下材料的腐蚀情况,得出五种型号材料耐腐蚀性的强弱顺序是:625镍基合金>C-276哈氏合金>600镍基合金>316L不锈钢>304不锈钢;在氧气1.8MPa(过量)的情况下,COD的去除率随着温度、压力和停留时间的提高而提高,最佳工艺条件为反应温度560℃,压力27MPa,停留时间30S,其COD的去除率为99%以上;反应釜的腐蚀区域主要发生在顶部和底部;超临界水氧化技术的实质是酸和碱的复原过程;不锈钢和镍基合金的腐蚀机理是:在高温高压的氧化性介质中,不锈钢和镍基合金发生了钝化现象,处于过钝态,而且高浓度有机物在超临界氧化系统中分解产生的氢离子、阴离子等使表面产生的氧化物等腐蚀产物发生化学溶解,造成不锈钢和镍基合金等金属的基体发生电化学腐蚀。