The denitrification reactions were studied in depth, in the oxidation media of nearcritical and supercritical water for three representative compounds of the wastewater from a commercial nitration process for dinitrotoluene: ammonium nitrate, 2,4-dinitrotoluene, and 4,6-dinitro-o-cresol. The effects of reaction temperature, ranging from 350℃ to 450℃, and the amount of oxidant were analyzed quantitatively at an isobaric pressure of 3700 psig. In particular, the optimal balancing ratio of the reduced and oxidized nitrogen-containing species was estimated from the residual amount of nitrate ion from ammonium nitrate with a continuous tubular reactor. For each model compound, the concentration changes of the relevant ions were traced in detail and their inter-conversions in the denitrifying process were studied and compared for both cases in nearcritical and supercritical were traced in detail, and their inter-conversions in the denitrifying process were studied and compared for both cases in nearcritical and supercritical conditions of water. In this work, it was evidently disclosed that the behavior of denitrification reaction depends on the very physicochemical nature of the compound, the existence of oxidant, and the state of the reaction medium. It was experimentally confirmed that the denitrification reaction between ammonium and nitrate ions takes place in supercritical water below 450℃, although the reaction does not proceed in a meaningful extent in subcritical water.

Dinitrotoluene 제조 공정 폐수에 포함되어 있는 ammonium nitrate, 2,4-dinitrotoluene, 4,6-dinitro-o-cresol에 대하여 근임계수와 초임계수에서의 산화 반응에 의한 탈질 분해 특성을 연구 비교하였다. 튜브형 연속 반응기를 이용하여, 3700 psig의 정압상태에서 350℃에서 450℃까지 반응온도를 변화시키고, 산화제의 투입량을 변화시키면서 탈질 분해 반응 효과를 비교 연구하였고, 특히 ammonium nitrate의 분해 결과로부터 튜브형 반응기에서의 암모늄 이온과 질산 이온간의 탈질 반응비를 도출하여 최적의 탈질 첨가제 혼합 비율을 결정하기 위한 기준 자료를 도출하였다. 또한 암모늄 이온, 아질산 이온, 그리고 질산 이온의 농도 변화를 추적하여, 근임계수 및 초임계수에서 산화 반응과 동시에 진행되는 질소 화합물들의 분해 형태를 조사하였다. 탈질 반응 거동은 분해 대상물의 물리화학적 특성과 산화제의 유무, 그리고 반응 매질의 상태에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 450℃ 이하의 초임계수의 암모늄 이온과 질산 이온간의 탈질 반응이 진행되었으나, 임계이하의 근임계수에서는 해당 반응이 거의 진행되지 않는 것으로 실험적으로 확인되었다.