本发明提供一种以空气作为保护膜的超临界水氧化系统及反应工艺,所述系统包括双壳反应器、有机废水输入管路、空气输入管路及反应物排出管路。双壳反应器包括设于外部的多孔壁和设于内部的承压壁,所述多孔壁和承压壁间设有分隔环,所述双壳反应器顶部设有废液入口,底部设有反应器出口,承压壁设有上空气入口和下空气入口;所述有机废水输入管连接废液入口,空气输入管路分两条支路分别连接上空气入口和下空气入口,反应物排出管路连接反应器出口。实现超临界水氧化反应及多孔壁的保护,避免反应热在双壳反应器上部集中释放,而造成双壳反应器上部过热及轴向温度梯度过大,损坏多孔壁,同时避免双壳反应器的腐蚀和盐沉积。
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