超临界水氧化（SCWO）是一种用于水基有机废物的有效处理技术,是绿色可持续发展的技术。经过近30年来的发展,不论是在基础理论还是实际应用当中都取得了不小的进展,在石油化工、材料科学、生物工程、环境污染等领域均得到不同程度的应用,如有机污水、城市污泥与化学武器废料等的处理。本文以丙烯腈模拟废水为对象,使用课题组自主设计组装的一套连续型超临界设备,根据超临界水氧化技术的条件和原理,进行了研究与讨论。实验过程中,过氧系数为2,反应温度范围为460⁵35℃,反应压力范围为17²5 MPa,初始浓度值为0.5² g/L,反应停留时间在60¹80 s之间,通过改变单一变量,并对出水COD进行重铬酸钾法测定,讨论反应条件对净化效率的影响。实验结果表明,随着温度、压力、丙烯腈初始浓度的增大和反应停留时间的延长,出水CODcr值不断减小,废水的净化效率逐渐上升,并作出净化效率随各反应条件变化的曲线。发现在越接近设定反应条上限的区域,其关系曲线越趋于平缓,表明废水中的丙烯腈基本被氧化完全。得出适宜反应条件为:温度505℃,压力23 MPa,初始浓度1g/L,停留时间为120 s。在此反应条件下,对丙烯腈在超临界水氧化过程中的反应动力学进行了研究,经过对实验数据的拟合和计算求出反应速率常数k的值为0.0648 s-1,并得出其宏观动力学方程为:最后,从量子化学理论的角度出发,使用密度泛函理论和B3LYP方法计算出C₃H₃N与H2O的优化结构,并分析了氧负离子自由基与其反应通道包括抽氢反应、置换氢反应和生成水反应,确定了反应通道存在的合理性。还在计算命令中加入电场方向以碳碳单键为z轴,电场大小从-100增大到+100,模拟超临界状态下C₃H₃N与羟基的相互作用,结果显示随着电场强度增大,C₃H₃N与羟基的相互作用能减小,生成的过渡态越不稳定,表明在z轴负方向上加电场有利于C₃H₃N氧化反应的进行。