SCWO反應器主要包括管式反應器、蒸發壁反應器（TWR）、攪拌反應器、SUWOX反應器、Y型活塞流反應器、離心式反應器、固體流態化反應器及新型射流式反應器等。

管式反應器又包括了盤管反應器、雙殼反應器、逆流管式反應器等。其規模小、能耗大，在工業化生產及長周期運行過程中依然存在材料腐蝕、鹽沉積及堵塞等問題。

蒸發壁反應器（TWR）由MUEGGENBURG等于1995年發明，其特點是水穿過襯里層板孔道在反應器管內表面形成一層薄而均勻的保護水膜，可防止腐蝕和鹽沉積，延長反應器壽命。

1996年，KAWALJIT對襯里結構進行了改進，增加了預熱裝置，提高了反應溫度和反應速率，并減緩了固體沉積和材料腐蝕。

美國Sandia國家實驗室與其他公司合作開發了一種蒸發壁反應器，其特點是純水通過內襯壁上的小孔注入，形成一個邊界保護層，阻止鹽沉積和腐蝕。壁面蒸發對防止鹽沉積有顯著的作用，但是需要消耗大量的蒸發水。

韓國YONSEI大學研究團隊研發的蒸發壁反應器存在物料返混現象，容易導致反應器腐蝕。

DIEUDE FAUVEL等研究發現：超臨界流體在管道中的流動符合達西定律；多孔介質的滲透率是該介質的一個特征常數；通過對多孔壁的壓降測量可以監控管道是否受到破壞。

ABELN等設計的蒸發壁反應器在連續運行8小時后未發生堵塞，但試驗后的產物分析表明，反應器內存在鹽的積累。

WELLIG等研發了一種新型的采用熱液火焰作為內熱源的蒸發壁反應器，結果表明：即使在較低的蒸騰水溫下（125~250 ℃），甲醇的降解率也能達到99%以上；在典型工況下，其總蒸發水流量與中心流流量的質量流量比約為65%；此外，他們還發現自然對流效應在反應器中是不可忽視的。

NARAYANAN等研究發現，廢液入口溫度的升高有利于TOC的去除，而蒸發水的流量和溫度對 TOC的去除影響較小。他們還設計了一套連續流填充床反應器中試裝置，其反應器由反應室和承壓容器構成，特點是反應室溫度高達800 ℃，而承壓殼溫度在400 ℃以下，反應器可以進行污染物的完全降解（去除TOC超過99.9%），并且最大限度地從反應廢水中回收熱量。該反應器結構緊湊，熱集成性好，幾乎可以在自熱條件下工作，但材料腐蝕、鹽沉積等問題依然存在。

國內對蒸發壁反應器的研究起步較晚，大部分蒸發壁反應器還處于實驗室規模，部分進入中試階段。

龔為進等設計的蒸發壁反應器對廢水COD和TOC去除率分別達到99%左右，反應溫度、反應壓力和氧化劑加入量的增加都有利于提高COD和TOC的去除率。

西安交通大學開發出了一種組合了蒸發壁反應器和Modar反應器的TWM反應器，其流動模式有助于消除Wellig團隊提出的自然對流效應，但是鹽沉積、腐蝕問題依然存在。

張鳳鳴等設計了一種新型蒸發壁反應器，其設計的主要亮點如下：① 為優化結構參數，提出了一種適用于SCWO的IPTWR CFD模型；② 反應器直徑的增大或長度的減小有利于水膜的形成；③ 肥胖型反應器有利于水膜的形成和物料的降解；④ 首次提出了截面熱負荷的設計方法；⑤ 根據優化后的參數，得到了斷面熱負荷數據。該團隊還進行了能量消耗和?效能分析，結果表明較高的進料濃度有利于降低能耗成本，較高的物流會導致較高的能耗成本。

雖然蒸發壁反應器的結構、性能等陸續得到不同程度的改進，但蒸發壁反應器仍存在腐蝕和鹽積等問題。各國蒸發壁反應器基本處于實驗室規模或中試規模，設備大型化、大容量、工業化生產、長周期可靠運行問題仍需花大力氣解決。

由CALZAVARA等開發的攪拌反應器添加了攪拌器，該設計主要是為了解決反應器面臨的腐蝕和鹽積堵塞問題。攪拌器的攪拌作用不但可以防止鹽沉降，而且可以防止鹽在器壁表面積累。

MODAR反應器/逆流反應器等克服了管式反應器結構尺寸過長、不適合處理含鹽原料、易堵塞等缺點。然而，由于小顆粒鹽的沉降速率較低，且垂直方向存在擾動，故超臨界區的內表面容易發生鹽沉積。另外，其內表面直接接觸腐蝕性反應液，可能發生嚴重的腐蝕。

SUWOX反應器的設計初衷是解決腐蝕問題。該設計將清潔水流注入內部殼體和外壁之間的環形空間，是為了平衡內外殼之間的壓力，對垂直反應區進行冷卻（逆流換熱冷卻），同時稀釋中和超臨界水氧化后的流體，去除其反應過程中形成的酸，使反應最終產物溶鹽等經分離設備分離。

BAUR等對SUWOX反應器進行了改進，將其改成類似蒸發壁的結構。但SUWOX內部反應室的殼體與蒸發壁反應器內部反應室的殼體不同，前者無孔而后者是多孔板。

中科院重慶綠色與智能科技研究院等研究團隊在綜合MODAR反應器和攪拌反應器特點的基礎上，開發了Y型活塞流反應器。Y型活塞流反應器集合了之前多種反應器的優點，解決了SCWO技術處理廢棄物特別是處理半固態廢棄物時存在的問題，且未發現逆流現象。該反應器實現了固體的有效分離，但堵塞問題、材料腐蝕問題、大型化及工業化生產問題仍亟需解決。

HALFF等發明的離心式反應器，屬于間歇式反應器，它具有高速旋轉的腔體。反應物料（有機有害物質、水、氧化劑等）在腔體中達到超臨界壓力和溫度后，有機物料發生SCWO反應降解。在反應過程中，借助離心原理，無機鹽等可以分離出來。

ROSS等設計了固體流化床反應器。當待處理的有機廢物、SCW及氧化劑進入流化床時將與碳酸鈉及氧化劑中的氧發生反應。由于碳酸鈉流化床的比表面積遠大于反應器的面積，SCWO反應中析出的鹽類物質更容易吸附在碳酸鈉表面，從而控制無機鹽的沉積結垢問題。但是碳酸鈉鹽會結塊，導致其有效吸附表面積下降，從而影響水熱氧化工藝。如果將操作壓力控制在亞臨界狀態，并增加攪拌，可以有效消除碳酸鈉鹽結塊，保持水熱氧化高效運轉。

南京工業大學廖傳華研究團隊開發出一種新型射流式SCWO反應器，特點是氧化劑與SCW充分融合，反應完全、徹底，并且可以有效節約氧化劑，降低運行成本。運行時，氧化劑經高壓泵/壓縮機加壓至規定壓力，從氧化劑進口壓入反應器，經射流盤管分配進入射流列管上的射流孔后射入反應器。氧化劑經射流列管上的射流孔以射流方式進入待處理的超臨界廢水時，具有一定的速度，使得超臨界廢水與氧化劑互混、擾動，產生良好的攪拌效應。這種設計一方面有效提高了超臨界廢水與氧化劑間的傳熱傳質，提高了反應效率，另一方面可以有效防止無機鹽在反應器壁與射流列管上產生沉積。反應器的頂部設有控壓閥和安全閥，確保反應器內的壓力不超過反應器的最高設計工作壓力和設計壓力，避免因壓力過大而發生事故。