清洗是表面处理必不可少的环节，行业目前主要依赖有机溶剂或含清洗剂的水溶液进行清洗。有机溶剂以挥发性溶剂（VOC)和含卤素的氯氟烂（CFC）溶剂为主，每年全世界要用几百万吨，由此引起大气环境、水体的污染非常严重。1987年世界各国签署的蒙特利尔公约已经规定了这类溶剂的禁用日程表。水溶液清洗需要复杂的表面活性剂及酸性或碱性物质配方，如汽车钣金清洗一般含有碱性钾盐（或钠盐）等混合物、缓蚀剂、螯合剂等等，这种清洗干燥时间长，处理的金属特别容易过腐蚀或快速生锈，而且会形成二次污染，也必然要增加设备和处理费用。因此，研究开发环境友好的清洗剂和清洗方法成为当务之急，近年来超临界技术成为解决此类问题的环保新贵。

什么是超临界？

物质的状态一般为固体、液体、气体，同时超过临界点（Tc、Pc）的状态被称为超临界流体，此状态兼具气体高扩散性与液体的物质溶解力。超临界状态主要之所以被优选为表面清洁的最佳替代品，主要是因为其表面张力几乎为零，其扩散性和溶解力可以根据需要由压力、温度控制来改变，以实现对物质表面污染物最完美的溶解和析出。目前主要用于超临界清洗的主要是超临界二氧化碳和超临界水氧化处理技术。

超临界兼具气体高扩散性与液体的物质溶解力

超临界二氧化碳技术

超临界二氧化碳（Supercritical carbon dioxide SCCO2）是指处于临界压力（7.38MFa）和临界温度（31.1°C）以上的CO2。超临界CO2的动力学性质与气态CO2相似，具有粘度低、表面张力小和对溶解对象的传输速率大等特点，同时，SCCO2分子之间的距离和分子相互作用特性又与液态CO2相近，密度与液态CO2相当，对材料表面的有机污物和一些无机污物具有较强的溶解能力。

SCCO2是一种可以代替VOC和CFC的清洗剂，其对有机物有一定的溶解能力，清洗过程中对各种清洗材料性能稳定，粘度低和扩散性高，表面张力低，润湿性良好，极易渗入待清洗材料内部，可有效去除死区的污垢，清洗后无需干燥，无残留。

德国DUSTEC-SCCO2超临界技术，即使是使用传统方法几乎无法处理的组件也可以得到有效清洁。该过程使用高达800 bar的压力和高达？200°C的温度。

德国DUSTEC-SCCO2超临界技术

一般来讲，超临界流体的密度越大，其溶解度就越大。在恒温下，超临界流体中物质的溶解度随压力升高而增大。将温度和压力适当变化，可使溶解度在102~103倍的范围内变化。超临界流体的这一特性，会产生两种十分有利的应用效果：一方面，目标物（如要清除的污染物等）会最大限度地溶解于超临界流体中，提高操作效率；另一方面，通过适当的减压和（或）降温，就会很容易地使目标物和超临界流体分离。此外，超临界流体具有接近气体的流动和传递特性，使目标物在超临界流体中的分配迁移进行得很快，从而加速过程的进行，提高生产效率。

超临界CO2清洗与其他溶剂清洗相比，由于需要高压系统，故其设备投资费用较高，但由于能量及溶剂消耗显着下降，尤其是简化了溶剂的分离和后处理工序，使操作费用明显下降。超临界CO2清洗在技术、经济和环保等方面都具有优越性，如对污染物去除效率高、溶剂和能量消耗低、工艺中无有机溶剂的挥发、不涉及有毒和易燃溶剂，无需干燥和溶剂后处理工序、CO2的简单而低成本的循环使用和不产生溶剂废液和废水等，充分展示了其广阔的发展前景，目前已经是实际应用和技术研发推广的重点。

超临界水技术

超临界水（SCW：374℃/22.1MPa以上）具有与常温常压水完全不同的物理和化学性质，典型的如比热容大、传热系数高、扩散系数大、离子积高、粘度低、介电常数小、电离常数小、密度小且随压力改变、与有机物和气体完全互溶等。由于超临界水的非凡的溶解能力、可压缩性和传质特性，使它成为一种具有非常活性的异乎寻常的反应介质。

超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是一种近年来受到高度关注的废有机物的处理技术。SCWO是在温度、压力高于水的临界温度（374.3°C）和临界压力（22.1MPa）条件下，以超临界水作为反应介质来氧化分解有机物。它在处理有机污染物时有着独到之处，利用水在超临界状态下所具有的特殊性质（弱的氢键作用，介电常数近似于有机溶剂，高的扩散系数，低粘度等），使废有机物和氧化剂在超临界水中迅速发生氧化反应来彻底分解。

超临界水氧化工艺流程图？

SCWO反应完全、彻底，最终产物为水、N2，CO2等小分子的无机物，且符合全封闭的要求，产物清洁，不需要作进一步的处理。另外，无机盐在超临界水中的溶解度特别低，可以很容易地从中分离出来，处理后的废水可完全回收利用。由于超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂，因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不会因相间转移而受限制。同时较高的反应温度也使反应速率加快。

从理论上讲，SCWO适用于处理任何含有机污染物的废物:高浓度的有机废液、有机蒸汽、有机固体、有机废水、污泥、悬浮有机溶液或吸附了有机物的无机物。使用超临界水氧化技术对不同的废水进行处理，比如水中含有苯酚的废水，研究结果表明，超临界水氧化反应能够在很短的是时间内达到95%以上的脱酚率。硝基苯废水在390℃高温的条件下，经过10分钟的反应，去除率达到99%。在26MPa的压力下，温度为500°C的条件下，使用超临界水氧化技术对含氯的废弃物进行处理，能够达到99.55%的去除率。对二 恶英进行超临界水氧化处理，使用连续流系统，在600°C的温度条件下，压力为25.6MPa下，废水中的OCDBD的破坏率能够达到99.9%。

美国投入使用的超临界水氧化处理设施

超临界水氧化在工业的废水处理中应用较为广泛，是一种新型的绿色环保技术，应用潜力较高。在处理高浓度、难降解的有机废弃物时，具有极好的去除效果，随着技术的不断成熟，超临界水氧化的应用范围越来越广泛，但是在使用超临界水氧化技术进行废水处理的过程中仍然存在很多的问题，需要在技术上继续增强，使用耐高压耐腐蚀的材料作为反应容器，降低腐蚀效果，在保护环境方面发挥出更多的作用。