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推进剂是火箭发动机的能源,是宇航事业发展的重要物质基础,但推进剂废料的处理一直影响着航天领域的绿色化以及无害化进程。一般化学推进剂均具有易燃、易爆的特性,在研制、生产、加工、运输和贮存使用的过程中,均存在环境污染风险,选择有效快速的处理方法,有助于航天事业的发展。在间歇式超临界设备中,对推进剂废液(主要成分是硝酸肼和无水肼)进行降解。研究了温度、过氧系数、压力以及停留时间对出水CODCr和NH3-N影响;针对NH3-N的难降解,引入了催化剂的研究:初步建立了降解硝酸肼和无水肼的一阶动力学方程。(1)通过正交试验可知,超临界水氧化技术处理硝酸肼和无水肼,各试验参数对CODCr降解率的影响顺序为:过氧系数>压力>温度>停留时间。各试验参数对NH3-N降解率影响顺序为:过氧系数>温度>压力>停留时间。(2)温度和过氧系数是影响CODCr和NH3-N的重要因素,但NH3-N对温度的依赖性更强,温度过低时,NH3-N不发生降解。温度和停留时间一定时,氧化剂过量可以较大幅度的提升NH3-N降解率,但对CODCr的影响比较小。低温下,压力对CODCr的降解比较显著。停留时间大于120 s时,CODCr降解率基本都到达了 98%以上。综合考虑各个条件对CODCr和NH3-N的影响,最佳的反应条件是温度550℃,压力23MPa,反应时间2min,过氧系数6,该条件下CODCr降解率为98.6%,出水NH3-N为113 mg/L。(3)根据 CODCr 降解效果,催化性能顺序是 Al2O3>MnO2>CeO2>CuO>Fe2O3>TiO2。Al2O3、MnO2和CeO2对CODCr降解有明显的作用,加入Al2O3后,CODCr降解率从98.6%提升到99.7%。在NH3-N的降解中,催化性能顺序是CeO2>CuO>MnO2>Fe2O3>Al2O3>TiO2。催化剂Al2O3、MnO2和CeO2使CODCr的降解率均达到99.6%以上。其中在NH3-N的降解中,CeO2催化效果与非催化相比降解效果提升了 74%,通过观察反应后催化的XRD,CeO2性质稳定,反应后不会生成新产物。(4)没有催化剂时,超临界水氧化硝酸肼和无水肼的一阶动力学方程为:(?)加入催化剂氧化铈,超临界水氧化硝酸肼和无水肼的一阶动力学方程为:(?)在超临界水氧化和催化超临界水氧化中,无水肼和硝酸肼的反应级数都接近1,催化剂对硝酸肼和无水肼的降解有显著的效果,使反应活化能显著下降。