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催化湿式氧化技术处理高浓度污染废水的研究进展及应用

催化湿式氧化技术处理高浓度污染废水的研究进展及应用
催化湿式氧化技术处理高浓度污染废水的研究进展及应用

湿式催化氧化法处理原理与工艺流程介绍

湿式催化氧化法处理原理与工艺流程 新型催化微电解填料/内电解填料/铁碳填料是2004年潍坊市龙安泰环保科技有限公司针对有机废水难降解、难生化的特点而研发的一种多元催化氧化填料。它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成。作用于各种高浓度、难降解废水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定持久,同时避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证,为当前化工废水的处理带来了新的生机。湿式催化氧化法(CW AO)是20世纪80年代国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的新技术。是在一定温度、压力下,在催化剂作用下,经空气氧化使废水中的有机物、氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质,达到净化目的。其特点是净化效率高,流程简单,占地面积少。可使焦化废水中CODc,和NH3 -N 的去除率分别达99.5%和99.8%。经日本大阪瓦斯公司估算,治理费用与生化法接近,但治理后出水水质,远优于生化法,可达到回用水质。https://www.wendangku.net/doc/656520686.html, 湿式催化氧化法处理原理与工艺流程 湿式催化氧化法(CW AO法)在各种有毒有害和难降解的高浓度有机废水处理中非常有效,具有很高实用价值。加入适宜的催化剂以降低反应所需温度和压力,提高氧化分解能力,缩短时间,防止设备腐蚀和降低成本。应用催化剂加快反应速度,主要原因,其一降低 了反应的活化能;其二改变反应历程。 废水在高温高压下,在保持液相状态时通人空气,在催化剂的作用下,对焦化废水污染物进行彻底的氧化分解,使之转化为无害物质,从而使废水得到深度净化。如废水中含氮化合物的氨氮、氰化物、硫氰化物、有机氧化物等经分解后,最终生成N2、CO2、SO42-等。 NH3+3/4O2=3/2H2O+1/2N2 NH4SCN+7/2O2=N2+ H2O+H2SO4+CO2 废水中的酚类、烃类以及一般构成COD的组成,经催化湿式氧化后也生成CO2和H2O等。C6H5OH+7O2=6CO2+3H20 https://www.wendangku.net/doc/656520686.html, 其处理工艺流程如图1所示。

光催化氧化技术在化工废水处理中的应用(新编版)

Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 光催化氧化技术在化工废水处理 中的应用(新编版)

光催化氧化技术在化工废水处理中的应用 (新编版) 导语:根据时代发展的要求,转变观念,开拓创新,统筹规划,增强对安全生产工作的主动性和预见性,做到未雨绸缪,综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷,使用时请详细阅读条款。 伴随着环境的污染,人们越来越重视自己的生存环境,其中光催化技术的应用已经成为了在化工废水处理中非常重要的一部分,本文针对光催化技术在化工废水处理中的应用的相关问题进行了详细的分析和探索,供相关的废水处理人员参考。 1、光催化过程中的基本特征 光催化技术早在上个世纪60年代就有相应的研究,由于在光催化技术中存在节能效应较为明显,需要的设备较为简单,而且操作也较为方便,近些年来受到了我国很多广大用户的欢迎。针对光催化技术而言,其基本的特征是采用一种特殊的材料作为传递技术,采用特殊的溶剂,在该溶液中,容积会有足够的压力,通常是由水提供的压力,通过相应的反渗透膜,从而将其分离,由于该项技术违背了自然渗透的基本原理,因此我们成为反渗透的作用,目前光催化的发方法基本上都是通过反渗透的犯法进行分离,从而达到提取,纯化和浓缩等的

湿式催化氧化法处理工业废水

环境保护科学第27卷总第103期2∞1年2月 湿式催化氧化法处理工业废水 ndustrialWastewaterTreatmentwithWettingCatalyticOxidizeMethod 委英半月雨虹(大连市沙河口区环境监洲站大连116021) 鹿政理(大连市环境科学设计研究院) 摘要舟培了有机虞水催化氧化处茬的进展情况庭科研^果. 关■铜穑化曩化催化剂有机废水 A嗨t哺ctTh亡scient讯c弛sHrchanddevelopmentono‘gaIIicwastewatertre^tmentby∞tal”证oxidi钟w强intro-ducedinthepaper. Keyword8cataI”lcoxIdatI佣CataIy8tOr口anIcwastewat钾 1前育 湿式氧化法是将溶解和悬浮在废水中的有机物及还原性无机物通过液相氧化的方法促进氧化降解或水解来降低水中CoD和BOD含量的化学处理方法。由于反应时需加热刭适宜温度以及需在密封容器内进行,故有时也称此法为水热分解法。 湿式催化氧化法是湿式氧化法的发展方向,国外在催化剂的筛选、评价、回收、再生等方面开展了大量的研究工作,并开发建立了一系列的工业规模生产装置。 使用本方法处理工业废水时,需要在较高的温度(约200~250℃)和较高的压力(约50~70大气压)下以水为介质对有机物进行氧化降解的,所以选择适当的耐压反应容器(反应釜)是实验的主要条件之一。设备投资费用较大,要求较高是本法主要不足之一,而运转费用低。处理效率高是本法得以推广的原因. 2研究动态 自从80年代以来一些主要国家如美、德、日等国先后对此工艺及设备进行了系统研究,日本1985年起京都大学、公害资源研究所、大阪工业试验所以及大阪煤气工程公司等单位均参加该项研 收藕日期2000~03—22 —22一究.其主要研究项目有: (1)高浓度悬浮有机物的催化剂的研制及耐用性试验,对高浓度coD及氨类的古悬浮物较步的废水进行长期连续性试验。已进入实用阶段,使用的值化剂为球形或无定型颗粒}对古悬浮钉多的高浓度cOD工业废水研制蜂窝状催化荆,对其成型方法、强度、活性、耐用性等进行研究。 (2)在中试装置内用蜂窝状催化剂以及空塔条件下,研究难分解组分的分解特性。 (3)对湿式催化氧化处理后的工业废水进行膜分离和厌氯处理试验。 湿式催化氧化工艺从设备结构来看主要有固定床和流化床两种,同定床又分气相和液相两种。气相固定床催化氧化工艺是在反应器内进行气液分离。优点是反应压力较低,可避免设备堵塞,转化率较高,一般可达90%以上。液相同定床催化氧化工艺简单,操作方便,使用压力较高,催化剂分离回收有一定困难.漉化床催化氧化工艺可以使催化剂与废水混合均匀,增加反应物与催化剂的接触,设备利用事高I其催化剂的分离回收方法有离子交换法和液相旋流分离法。为了充分利用反应热,使用两殷换热器和气液分离反应器。 通常中问试验的流程见图1。  万方数据

湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的现状与展望_陈彩云

收稿日期:2011-08-19 作者简介:陈彩云(1984-),女,辽宁兴城人,助理工程师,硕士,从事环境保护及环境监测方面的研究。 随着我国经济的迅猛发展,环境问题也日益凸显,尤其是高浓度有机废水的污染源日益增多,带来了严重的水污染问题。湿式催化氧化法(CWO )是近20年来发展起来的一种高效处理高浓度有机废水的先进技术,是对传统化学氧化法的改进和强化,利用催化剂的催化作用,加快氧化反应速度,提高氧化反应效率。 1高浓度有机废水的来源与危害 随着现代工业生产规模的不断发展和扩大,高浓度有机废 水的污染问题也日益突出。高浓度有机废水是指水中COD 在 2000mg/L 以上,甚至高达几万至几十万,而且有些废水可生化 性较差,BOD 值较低,BOD 与COD 的比值小于0.3。高浓度有机废水主要来自化学工业、制药工业、农药生产、炼焦、造纸和印染工业等。 高浓度有机废水的危害主要有四个方面:①需氧性污染危害:很多工业废水中含有大量的耗氧有机物,耗氧有机物排入水体后,使被污染的水体缺氧甚至厌氧,水生物死亡,并产生恶臭,恶化水质和环境。氨和硫醇等难闻气体,使水质进一步恶化,呈现发黑发臭的性状。②致毒性污染危害:工业废水中含有大量不易被微生物降解的有毒有机物,这些难降解有机物进入水体后,能长时间残留在水体中,并通过食物链不断积累和富集,最终进入动物或人体内产生毒性或其他危害,严重影响人类的身体健康。③酸碱污染危害:一些工厂如化工厂、化纤厂、造纸厂、味精厂等排出含有大量有机酸和有机碱的废水,改变了水体的pH 值,恶化水体生态环境,干扰水体自净能力。④感官性污染:高浓 度有机废水可使水体变色,发臭,失去使用价值。 2湿式催化氧化法原理及研究现状 2.1 湿式催化氧化法处理高浓度有机废水原理 湿式催化氧化法(CWO)是一种治理高浓度有机废水的先进 环保技术,它是在湿式空气氧化法基础上发展起来的。湿式催化氧化法是在传统的湿式氧化体系中加入催化剂,这样就降低了苛刻的反应条件,提高了氧化剂的氧化能力,缩短了反应时间,从而降低了投资运行成本,其工艺流程见图1。 该技术主要原理是在一定压力(2~8MPa )和温度(200~ 280℃)条件下,将废水通过装有高效氧化性能催化剂的反应器, 在空气作用下,利用催化氧化原理,一次性地对高浓度有机废水的COD 、TOC 、氨、氰等污染物进行氧化分解的深度处理,使之转变为CO 2、H 2O 及N 2、SO 42-等无害成分。 2.2湿式催化氧化法研究现状 近些年来,随着湿式催化氧化法的发展,催化剂的研究是湿 湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的现状与展望 陈彩云, 张 倩 (本溪市环境监测中心站,辽宁本溪 117021) 摘 要:为了解决高浓度有机废水污染日益严重的问题,分析了高浓度有机废水的危害,阐述了湿式催化氧化法的原理及其研究现状。通 过与其他有机废水处理方法的工艺及运行费用比较,可知湿式催化氧化法在提高去除效率的同时,有效地降低了运行成本,具有良好的发展前景。 关键词:湿式催化氧化;非均相催化剂;去除率中图分类号:X131.2 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007-0907.2011.05.008文章编号:1007-0907(2011)05-0015-02 The Current Situation of High Concentration Organic Wastewater Treated by Catalytic Wet Oxidation Method and it's Prospect CHEN Cai -yun (Benxi Environment Monitoring Center Station,Benxi 117021,China ) Abstract :In order to address the growing problem that the pollution of high concentrated organic wastewater,analyzing the dangers of high concentrations of organic wastewater.Elaborating the principle of wet catylystic oxidation and the research ;comparing with other treatment process of organic wastewater and operating costs,obtaining the result that wet catylystic oxidation can improve the removal efficiencies,and reduce the operational costs effectively,that the method will make good prospects for development. Key words :Wet catylystic oxidation;Heterogeneous catalyst;Removal efficiencies 内蒙古农业科技2011(5):15~16 Inner Mongolia Agricultural Science And Technology

光催化氧化技术在化工废水处理中的应用(2021)

光催化氧化技术在化工废水处理中的应用(2021) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0092

光催化氧化技术在化工废水处理中的应用 (2021) 伴随着环境的污染,人们越来越重视自己的生存环境,其中光催化技术的应用已经成为了在化工废水处理中非常重要的一部分,本文针对光催化技术在化工废水处理中的应用的相关问题进行了详细的分析和探索,供相关的废水处理人员参考。 1、光催化过程中的基本特征 光催化技术早在上个世纪60年代就有相应的研究,由于在光催化技术中存在节能效应较为明显,需要的设备较为简单,而且操作也较为方便,近些年来受到了我国很多广大用户的欢迎。针对光催化技术而言,其基本的特征是采用一种特殊的材料作为传递技术,采用特殊的溶剂,在该溶液中,容积会有足够的压力,通常是由水提供的压力,通过相应的反渗透膜,从而将其分离,由于该项技术

违背了自然渗透的基本原理,因此我们成为反渗透的作用,目前光催化的发方法基本上都是通过反渗透的犯法进行分离,从而达到提取,纯化和浓缩等的作用,针对反渗透装置而言,在不同的工厂,由于需要的参数存在一定的差异,因此在方案的确定上存在一定的差异。 2、光催化技术在化工废水中的具体应用 光催化反应时在氧化还原反应的基础形成的,在整个化学反应过程中,纳米材料的TO在整个反应的体系中起到了非常重要的作用。在此过程中发生非常复杂化学反应: 图1纳米TiO:光催化降解污染物的反应示意图 利用TiO光电化学悬浮电池的光生电流响应可对此进行研究。添加少许H0,反应不及时,使得反应不能发生,没有光生阳极电流,仅有光生阴极电流填加过量的HO,将发生如下反应: H,Oz+OH·—+Hs0+H0, HO+0H’一H2O+O 2.1光催化能够在污水净化中的应用

催化湿式氧化法具有较高的实用价值

催化湿式氧化法具有较高的实用价值 催化湿式氧化法是一种莱特莱德公司开发的一项新技术,对有毒、有害污染物的高浓度废水处理。不仅如此公司专门为工业有机废水处理抗生素制药废水、含氰废水处理和其他的电化学氧化水处理提供了先进的技术,应用光化学氧化法和高级氧化技术、臭氧高级氧化技术的除氧过程的应用程序。 一、催化湿式氧化法特点说明 催化湿式氧化法特点是通过反应把氧化性很强的羟基自由基"OH释放出来,将大多数有机污染物矿化或有效分解,甚至彻底地转化为无害的小分子无机物。由于该工艺具有显著的特点和独特的优点,因此引起世界各国的重视,并相继开发了各种各样的处理工艺和设备,使高级氧化系统具有很强的生命力和竞争力,应用前景广阔。 二、化学催化湿式氧化法说明 化学催化氧化法是在传统的湿式氧化处理工艺中,加入适宜的催化剂以降低反应所需的温度与压力,提高氧化分解能力,缩短反应时间,防止设备腐蚀和降低成本。化学催化氧化法主要应用于石油炼制和化学工业废水的处理,它对于气态污染物、液态污染物、固态污染物的处理都有成功的实例。在气态污染物的治理中新型高效催化剂对于推广催化湿式氧化在各种有毒有害废水废气处理的应用,具有较高的实用价值。

三、催化湿式氧化法实用性和经济性 催化湿式氧化技术在实际应用上还存在一定的局限性,它需要在高温高压的条件下进行,故要求反应器材耐高温高压、耐腐蚀,因此设备费用大,投资大。湿式氧化技术适用于处理高浓度小流量的工业废水,对低浓度大流量的生活污水则不经济。出现了在湿式氧化技术基础上发展起来的一系列新技术,例如使用高效、稳定的催化剂的湿式催化氧化技术、加入强氧化剂的湿式氧化技术和利用超临界水的良好特性来加速反应进程的超临界水湿式氧化技术,它们极大地改善了湿式氧化的工作条件和降解效率,使湿式氧化技术更具实用性和经济性。

催化氧化法处理有机废水催化剂的选择应用

?防治技术? 催化氧化法处理有机废水催化剂的选择应用 李启良,陈建林 (南京大学环境学院,江苏南京 210093) 摘 要:催化氧化法是处理难降解有机废水的一项重要的新技术。在对化学氧化法的不断改进中,逐步发展出湿式催化氧化法、光催化氧化法、均相催化氧化法和多相催化氧化法。不同的氧化方法所用的催化剂不相同,有机化合物的种类和结构不同,催化剂与氧化剂之间存在匹配问题,因此对催化剂要进行筛选评价。 关键词:废水处理;催化氧化;催化剂 中图分类号:X703.5;O643.36 文献标识码:A 文章编号:1004-695X(2003)02-0034-03 R evie w on Selection of C atalysis in C atalytic Oxidation LI Qi2liang,CHE N Jian2lin (School o f the Environmental,Nanjing Univer sity,Nanjing,Jiangsu210093,China) Abstract:The treatment of organic wastewater with catalytic oxidation methods is a totally new technology.The paper introduces the progress in the selection of catalysts in the treatment of organic wastewater with four basic catalytic oxidation methods(wet catalytic oxida2 tion,photo catalytic oxidation,hom ogeneous catalytic oxidation and heterogeneous catalytic oxidation).The different kinds and different compositions of organic wastewater should be treated with different catalytic oxidation method,s o it is necessary to study on catalysts match2 ing with different oxidants in treating with specific organic wastewater. K ey w ords:Wastewater treatment;Catalytic oxidation;Catalysts review 对有机化工行业每天排放大量有机废水的处理中,催化氧化法具有独有的优势而成为研究的重点。该法不仅可以改善废水的可生化降解性,在物化和生化处理之间架设了一座桥梁,而且可以作为单独处理工艺来应用,是废水处理的一项新技术,国内外已进行了广泛深入的研究。其中,研究较多的是寻找新型、高效、稳定性好、成本低廉的催化剂。 在对化学氧化法不断改进的过程中,逐步发展了湿式催化氧化等方法[1]。不同的氧化方法应用的催化剂不相同,而且由于氧化催化剂具有选择性,有机化合物的结构和种类不同以及催化剂与氧化剂存在匹配问题,因此要对催化剂进行筛选评价。催化剂一般分为光敏化半导体材料、过渡金属盐及其氧化物和复合氧化物四大类(表1)。在形态上可分为均相和非均相两种;从催化剂的组成又分贵金属和非贵金属两种。作者将分别作评述,并简介催化作用的机理。 1 湿式催化氧化催化剂 湿式催化氧化技术始于20世纪70年代。它 表1 催化氧化法常用催化剂[2] 类 别催化剂 金属盐 PCl2,RuCl3,RbCl3,IrCl4,K2PtO4,NaAuCl4,NH4ReO4, AgNO3,Na2CrO7,Cu(NO3)2,CuS O4,C oCl2,NiS O4, FeS O4,MnS O4,ZnS O4,SnCl2,Na2CO3,Cu(OH)2, Cu(Ⅱ),CuCl2,FeCl2,CuS O4-(NH4)2S O4,MnCl2, Cu(BF4)2,Mn(AC)2 氧化物 W O3,V2O5,M oO3,Z rO4,T aO2,Nb2O5,H fO2ΠOsO4,CuO, Cu2O,C o2O3,NiO,Mn2O3,CeO2,SnO2,Fe2O3 复合 氧化物 CuO-Al2O3,MnO2-Al2O3,CuO-S iO2,CuO-ZnO- Al2O3,RuO2-CeO2,RuO2-Al2O3,RuO2-Z rO2,RuO2 -T iO2,Mn2O3-CeO2,Rh2O-CeO2,PtO-CeO2,IrO2- CeO2,PdO-T iO2,C o3O4-BiO(OH),C o3O4-CeO2, C o3O4-BiO(OH)-CeO2,C o3O4-BiO(OH)-Ln2O3, CuO-ZnO,“OG”,SnO2-Sb2O4,SnO3-M oO3,Fe2O3- Sb2O4,SnO2-FeO3,Fe2O3-Cr2O3,Fe2O3-P2O5,Cu- Mn-Fe氧化物,Cu-Mn氧化物,Cu-Mn-Zn氧化 物,C o-Mn-Zn氧化物,C o-Cu氧化物,Cu-Mn-C o 氧化物 光敏化 半导体T iO2,ZnO,CdS,W O3,Fe2O3 是在高温高压和催化剂作用下,使氧化剂迅速反应分解出活性基团(自由基),进而氧化分解有机物, 最终产物为C O 2 ,H2O及N2等无害物质。其技术的关键是研制高氧化活性、高稳定性的催化剂。 收稿日期:2002-12-13;修订日期:2003-02-18 作者简介:李启良(1973—),男,湖北黄岗人,南京大学在读硕士研究生,主要研究废水处理技术与资源化。 43 第16卷 第2期污染防治技术2003年6月

湿式氧化简介及优缺点

简述湿式氧化法得介绍与优缺点 一、湿式氧化法来源 湿式氧化法就是在高温、高压下,利用氧化剂将废水中得有机物氧化成二氧化碳与水,从而达到去除污染物得目得。与常规方法相比,具有适用范围广,处理效率高,极少有二次污染,氧化速率快,可回收能量及有用物科等特点,因而受到了世界各国科研人员得广泛重视,就是一项很有发展前途得水处理方法。 湿式氧化工艺最初由美国于1958年研究提出,用于处理造纸黑液,其工作条件就是控制反应温度为150~350℃,压力为5~20Mpa,处理后废水COD去除率可达90%以上。在20世纪70年代以前,湿式催化氧化法处理原理与工艺流程主要用于城市污泥得处理,造纸黑液中碱液回收,活性炭得再生等、进入70年代后,湿式氧化法得到迅速发展,应用范围从回收有用化学品与能量进一步扩展到有毒有害废弃物得处理,尤其就是在处理含酚、磷、氰等有毒有害物质方面已有大量文献报道,研究内容也从初始得适用性与摸索最佳工艺条件深入到反应机理及动力学,而且装置数目与规模也有所增大。在国外,WAO技术已实现工业化,主要应用于活性炭再生、含氰废水、煤气化废水、造纸黑液以及城市污泥及垃圾渗出液处理。国内从80年代才开始进行WAO得研究,先后进行了造纸黑液、含硫废水、酚水及煤制气废水、农药废水与印染废水等实验研究。目前,WAO技术在国内尚处于试验阶段。 二、湿式氧化法得反应原理

湿式氧化过程比较复杂,一般认为有两个主要步骤: 1、气中得氧从气相向液相得传质过程; 2、溶解氧与基质之间得化学反应。若传质过程影响整体反应速率,可以通过加强搅拌来消除。下面着重介绍化学反应机理。 根据研究报道,普遍认为,湿式氧化去除有机物所发生得氧化反应主要属于自由基反应,共经历诱导期、增殖期、退化期以及结束期四个阶段、在诱导期与增殖期,分子态氧参与了各种自由基得形成、但也有学者认为分子态氧只就是在增殖期才参与自由基得形成。 三、湿式氧化法得优缺点 湿式氧化法在实际推广应用方面仍存在着一定得局限性: ①式氧化一般要求在高温高压得条件下进行,其中间产物往往为有机酸,故对设备材料得要求较高,需要耐高温、高压,并耐腐蚀,因此设备费用大,系统得一次性投资高; ②由于湿式氧化反应中需维持在高温高压得条件下进行,故仅适于小流量高浓度得废水处理,对于低浓度大水量得废水则很不经济; ③即使在很高得温度下,对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸得去除效果也不理想,难以做到完全氧化;

水处理催化湿式氧化技术探究

水处理催化湿式氧化技术探究 王俊霞张璐平 中国市政工程东北设计研究总院吉林省长春市130021 [摘要]近几年,经济的飞速发展,环境也存在了一定的问题,废弃物污染、水污染都是之多问题中的一个,本文主要就水处理中的催化湿式氧化法进行了简要的研究,并且详细介绍了催化湿式氧化技术的机理、催化剂的组成、分类、特点以及一些重要的技术指标、参数情况。在对有机废水进行处理时催化湿式氧化技术是必不可少的,它的不断发展会为水处理开避一条更光明的大道。 [关键词]催化湿式氧化技术;废水处理;催化剂 中图分类号:TE08文献标识码:A 在对水处理的过程中首次采用湿式氧化技术(Wet air oxidation,简称WAO)处理造纸黑液是在1958年,处理后废水的COD去除率达90%以上。到目前为止,世界上已有200多套WAO装置应用于石化废碱液、烯烃生产洗涤液、丙烯腈生产废水及农药生产等工业废水的处理废水等。但WAO在实际应用中仍存在一定的局限性为了提高处理效率和降低处理费用,20世纪70年代衍生了以WAO为基础的,使用高效、稳定的催化剂的湿式氧化技术,即催化湿式氧化技术,简称CWAO。目前,我国对于催化湿式氧化法的研究仍处于实验探索阶段,主要研究了CWAO技术在特定废水处理中的应用,如含酚、含硫、农药、造纸、染料、碱渣等,处理效果都比较理想。 1CWAO的反应机理 催化湿式氧化法是在高温、高压下进行的气固液三相系的催化反应。 1.1链的引发 湿式氧化过程中链的引发是指由反应物分子生成自由基的过程。在这个过程中,氧通过热反应产生H2O2,如下: RH+O2→R·+HOO·(RH为有机物) 2RH+O2→2R·+H2O2 H2O2+M→2OH·(M为催化剂) 1.2链的发展或传递 自由基与分子相互作用,交替进行使自由基数量迅速增加的过程。 RH+·OH→R·+H2O R·+O2→ROO· ROO·+RH→ROOH+R· 1.3链的中止 若自由基之间相互膨胀生成稳定的分子,则链的增长过程将中断。 R·+R·→R-R ROO·+R·→ROOR ROO·+ROO·+H2O→ROOH+ROH+O2 由上可知,在催化氧化过程中通过催化途径产生氧化能力极强的羟基自由基(·OH),且·

湿式氧化新技术

湿式氧化新技术 姓名:XXXX 班级:XXXXXX 学号:XXXXXXXXXX 摘要:随着现代化工业的迅速发展,各种废水的排放量逐年增加,且大都具有有机物浓度高,生物降解性差甚至有生物毒性的特点,国内外对此类高浓度难降解有机物废水的综合治理都予以高度重视并制定了更为严格的标准。目前,部分成分简单,生物降解性略好,浓度较低的废水都可通过组合传统的工艺得到处理,而浓度高,难以生物降解的废水却很难得到彻底处理,且在经济上也存在很大困难,因此发展新型实用的环保技术是非常必要的。湿式氧化法即为针对这一问题而开发的一项有效的新型水处理技术。 关键词:湿式氧化污水处理工业应用 湿式氧化法是使液体中悬浮或溶解状有机物在油液香水存在的情况下进行高温高压氧化处理的方法。氧化反应在压入高压空气,反应温度300℃条件下进行。可用于高浓度(4-6%左右)有机物的粪便、下水污泥以及工厂排液等的处理和药剂回收。用于处理粪便及下水污泥时,反应后进行固液分离,再用活性污泥法等对分离液进行处理。目前,我国工业化中产生的酿造蒸馏废液、制浆黑液、氰化物、亚硝酸盐废液、多元酚、过滤酚类化合物、纺织印染废水、废活性炭、农药废水以及城市污水处理中产生的污泥等等的处置已经成为一个难题,而湿式空气氧化技术对于这种高浓度的有机废水,不可降解废水,有毒有害的有机废水都有较好的降解产能作用,恰好用于处理这类废水。本文就我国近几年在湿式氧化法研究及废水处理方面的实践应用做一综述, 以期对国内的工程设计和应用有所指导。 1.湿式氧化的典型工艺流程和特点 1.1.湿式氧化的典型工艺流程 废水通过储存罐由高压泵打入热交换器,与反应后的高温氧化液体换热,是温度上升到接近于反应温度再进入反应器。反应所需要的氧由压缩机打入反应器。在反应器内,废水中的有机物与氧发生放热反应,在较高温度下将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水,或低级有机酸等中间产物。反应后气液混合物经分离器分离,液相经热交换器预热进料,回收热能。高温高压的尾气首先通过再沸器产生

高效催化氧化技术

高效催化氧化技术 过氧化氢催化氧化 催化氧化法的种类很多,最常用的是过氧化氢氧化法。 过氧化氢在氧化消毒试剂中具有特殊的地位,因为它除了强的氧化作用外也具有还原性,而且在水溶液中形成过氧羟基可是许多污染物迅速水解。过氧化氢可用于有毒废弃物的氧化破坏、废水的消毒、除味,可以满意地解决许多废液问题。H2O2的特点是在较宽的pH值范围内具有高的反应活性,不产生有毒的反应产物,另外它比其它氧化剂稳定的多。 过氧化氢与亚铁离子结合形成的Fenton试剂,具有极强的氧化能力,对于许多种类的有机物都是一种有效的氧化剂。开发Fenton试剂在工业废水处理中的应用,国内外已进行了广泛的研究。Fenton试剂特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。 Fenton试剂之所以具有非常强的氧化能力,是由于过氧化氢在催化剂铁等存在时,能生成氢氧自由基(·OH)。氢氧自由基比其他一些常用的氧化剂具有更高的氧化电极电位,因此·OH是一种很强的氧化剂,另外氢氧自由基具有很高的电负性或亲电子性,其电子亲和能力为569.3kJ,容易进攻高电子云密度点,这就决定了·OH的进攻具有一定的选择性。二氧化氯催化氧化 化工行业的生产废水性质复杂,普遍具有“三高一差”的特点,即COD高,含盐量高,色度高,可生化性差。许多废水具有较强的毒性,是典型的有毒性难降解有机废水。由于其对微生物具有高毒性,所以难以采用传统的生物处理技术,其它如Fenton试剂、光化学催化氧化等方法,对废水的COD有一定的处理效果,但也由于经济和技术原因,难以达到工业应用的水平。因此急需寻找一条处理的新途径。 二氧化氯催化氧化法是近年来发展起来的水处理高级氧化技术之一,它是在化学氧化法的基础上改进、发展起来的,并逐渐成为研究的一个热点。常用的氧化剂有O3、H2O2、NaClO3及ClO2等,其中,二氧化氯是一种新型高效氧化剂。 二氧化氯催化氧化的原理就是在表面催化剂存在的条件下,利用强氧化剂——二氧化氯在常

催化湿式氧化设计案例

催化湿式氧化 英国Pell Frishchmann 公司 Pell Frishchmann 公司是享誉英国建筑行业的工程服务公司,公司业务涉及包括建筑业、运输业、水处理、电力和通讯业各个领域。近80年来,公司参与了世界上许多具有划时代意义的工程建设。Pell Frishchmann 公司的环保业务主要包括污染土地的研究与修复、环境评价、污水处理、地质工艺工程等等,公司下属的生产工艺部门为各类难降解工业废水的处理提供技术方案的选择、中试和设计等业务,生产专门用于处理炼油碱渣、乙烯碱液及各类高浓度工业废水的BGAO湿式氧化设备等。 通过科研人员15年的努力,前英国天然气公司研发了专门处理高浓度炼油废碱渣油的湿式氧化和催化湿式氧化技术(BGAO)。这项技术也常被用在化工和军事上。和之前的湿式氧化技术比较,BGAO技术具有效率高、价格低、副反应少和设备占地面积小的特点。Pell Frischmann公司在2000年获得该技术的知识产权。现这项技术已被BP Exploration & production, Exxon Mobil, MOL, 英国国防部(皇家海军)、Statoil等多家公司采用。从上世纪80年代中期开始前英国天然气公司一直致力于催化湿式氧化技术及其催化剂的开发、设备的更新和制造上。现BGAO设备的处理范围已达到:100 L/h ~ 30 m3/h,设备能长期连续运行。 1.案例: (1)室内的连续运行设备,最大的设备处理能力为30 m3/h。这项工作由英国天然气 公司在1985 ~ 1995年之间进行。英国天然气公司还曾经和一家公司一起合作研制了一套处理能力为60 m3/h的设备。 (2)在2003~2004年间公司曾在欧盟的一家炼油厂安装了一套带有催化流化床的处

CWAO湿湿式催化氧化工艺流程

湿式催化氧化法(CWAO)处理原理与工艺流程https://www.wendangku.net/doc/656520686.html,/ 点击数:134 发布时间:2011年6月13日来源: 湿式催化氧化法(CWAO)是20世纪80年代国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的新技术。是在一定温度、压力下,在催化剂作用下,经空气氧化使废水中的有机物、氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质,达到净化目的。其特点是净化效率高,流程简单,占地面积少。可使焦化废水中CODc,和NH3 -N 的去除率分别达99.5%和99.8%。经日本大阪瓦斯公司估算,治理费用与生化法接近,但治理后出水水质,远优于生化法,可达到回用水质。 湿式催化氧化法处理原理与工艺流程 湿式催化氧化法(CWAO法)在各种有毒有害和难降解的高浓度有机废水处理中非常有效,具有很高实用价值。加入适宜的催化剂以降低反应所需温度和压力,提高氧化分解能力,缩短时间,防止设备腐蚀和降低成本。应用催化剂加快反应速度,主要原因,其一降低 了反应的活化能;其二改变反应历程。 废水在高温高压下,在保持液相状态时通人空气,在催化剂的作用下,对焦化废水污染物进行彻底的氧化分解,使之转化为无害物质,从而使废水得到深度净化。如废水中含氮化合物的氨氮、氰化物、硫氰化物、有机氧化物等经分解后,最终生成N2、CO2、SO42-等。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。 NH3+3/4O2=3/2H2O+1/2N2

NH4SCN+7/2O2=N2+ H2O+H2SO4+CO2 废水中的酚类、烃类以及一般构成COD的组成,经催化湿式氧化后也生成CO2和H2O等。 C6H5OH+7O2=6CO2+3H20 其处理工艺流程如图1所示。 图1 CWAO法工艺流程 1-贮存罐;2-分离器;3-健化反应器;4-再沸器;5-分离器;6- 循环泵;7- 透平机;8-空压机;9-热交换器;1O-高压泵 其工艺过程为:废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器,与反应后的高温氧化液体换热,

催化湿式氧化设计案例复习过程

催化湿式氧化设计案 例

催化湿式氧化 英国Pell Frishchmann 公司 Pell Frishchmann 公司是享誉英国建筑行业的工程服务公司,公司业务涉及包括建筑业、运输业、水处理、电力和通讯业各个领域。近80年来,公司参与了世界上许多具有划时代意义的工程建设。Pell Frishchmann 公司的环保业务主要包括污染土地的研究与修复、环境评价、污水处理、地质工艺工程等等,公司下属的生产工艺部门为各类难降解工业废水的处理提供技术方案的选择、中试和设计等业务,生产专门用于处理炼油碱渣、乙烯碱液及各类高浓度工业废水的BGAO湿式氧化设备等。 通过科研人员15年的努力,前英国天然气公司研发了专门处理高浓度炼油废碱渣油的湿式氧化和催化湿式氧化技术(BGAO)。这项技术也常被用在化工和军事上。和之前的湿式氧化技术比较,BGAO技术具有效率高、价格低、副反应少和设备占地面积小的特点。Pell Frischmann公司在2000年获得该技术的知识产权。现这项技术已被BP Exploration & production, Exxon Mobil, MOL, 英国国防部(皇家海军)、Statoil等多家公司采用。从上世纪80年代中期开始前英国天然气公司一直致力于催化湿式氧化技术及其催化剂的开发、设备的更新和制造上。现BGAO设备的处理范围已达到:100 L/h ~ 30 m3/h,设备能长期连续运行。 1.案例: (1)室内的连续运行设备,最大的设备处理能力为30 m3/h。这项工作由英国天然气 公司在1985 ~ 1995年之间进行。英国天然气公司还曾经和一家公司一起合作研制了一套处理能力为60 m3/h的设备。

废水处理高级氧化及其催化剂技术

废水处理高级氧化及其催化剂技术 随着工业发展,废水排放量急剧增加,高效水处理技术的开发与应用变得越来越重要。相比生物处理为代表的常规技术,高级氧化技术可实现有机废水的高效处理,广泛应用于难降解有机废水的强化预处理和深度处理等过程,成为环境科学与技术领域的研究热点。 高级氧化过程与自由基密切相关,实现自由基的高效激发非常关键。目前,高级氧化技术主要包括芬顿法、类芬顿法、过硫酸盐法、臭氧氧化法等,其反应过程多与催化技术密切相关。高级氧化处理过程中,催化剂可有效促进自由基的快速生成和高效利用,提高反应速率,最终实现温和反应条件下的废水处理。鉴于高级氧化法水处理技术的重要性,文中围绕高级氧化技术及其催化剂在难降解废水处理中的研究,对其进行了简要评述和展望。 1、高级氧化技术概况 高级氧化技术是20世纪80年代兴起的新型、高效污染物控制技术,其通过高温、高压、电、声、光、催化剂等条件激发产生自由基,所产生的自由基的氧化能力接近或达到羟基自由基水平,这些自由基通过与有机污染物进行自由基链反应,最终实现污染物的降解与矿化。经过几十年的发展,高级氧化技术得到多样化发展,主要包括芬顿氧化、类芬顿氧化、过硫酸盐氧化、臭氧氧化、湿式氧化、微波氧化和光催化氧化等。由于反应条件和自由基产生原理的差异,不同高级氧化技术具有各自的技术特点和适用范围。 2、高级氧化技术及其催化剂 2.1 芬顿氧化及其催化剂 芬顿反应主要依靠Fe2+活化双氧水(H2O2)来产生羟基自由基,属于均相反应,具有催化效率高的特点。研究表明,即使对于难降解的焦化废水,芬顿氧化仍具有较高的COD和挥发酚去除率,同时芬顿氧化还可提高废水的可生化性。然而,芬顿氧化过程中大量使用Fe2+,存在因铁泥生成所引发的二次污染和处理成本问题。为提高Fe2+的利用率,新型高效均相催化剂的开发及其催化氧化反应体系的建立非常关键。 HOU等基于羟胺的给电子作用,为芬顿催化氧化过程中Fe3+/Fe2+的原位循环提供了新策略,提高了反应体系中Fex+和H2O2的利用率。作为新型催化剂,EDTA-Fe3+对芬顿反应有显著的促进作用,这归功于该络合物可有效降低Fe3+/Fe2+的氧化还原电势,因而拓宽了芬顿氧化的pH适用范围,并减少了铁盐及H2O2的用量。此外,铜具有与铁类似的氧化还原特性,且铜物种更容易与溶液中的有机配体发生络合反应,因此,铜物种可能成为高效的芬顿催化剂。围绕铜系催化剂,胡春课题组做了大量的研究工作,设计并合成出基于σ-Cu2+-ligand络合促进机制的不同构型的单一铜反应中心催化剂,提高了芬顿反应的效率。目前,芬顿氧化仍是高级氧化技术的研究重点,通过高效催化剂的开发和新型反应体系的建立,可以实现具有高效催化性能金属离子的快速还原,不仅提高了催化剂的利用率,还避免了H2O2的无效分解。 2.2 类芬顿氧化及其催化剂 为进一步解决均相芬顿氧化体系存在的催化剂流失和二次环境污染等问题,近年来,类芬顿氧化技术得到快速发展。类芬顿氧化通过固相催化剂来促进H2O2分解,具有循环周期长、pH适用范围宽、不产生铁泥、易于固液分离等优点。然而,类芬顿氧化为非均相反应,如何提高非均相催化剂的性能是类芬顿氧化技术的关键。 基于芬顿氧化中的Fe2+催化原理,铁基催化剂在类芬顿氧化中得到广泛研究且具有良好性能。相比普通零价铁,纳米零价铁具有高比表面积和催化活性,在催化降解五氯苯酚的过程中表现出更好的性能。基于铁基催化剂,孔令涛等通过Al修饰和Cu共负载制备出高效的Fe2O3-CuO/Al2O3/SBA-15催化剂,该催化剂在pH=7条件下对模拟生化废水具有良好的降解性能。为实现催化剂的高效分离,W ANG等制备了Fe3O4/铁箔结合的催化剂,pH近

湿式氧化法脱硫技术

湿式氧化法脱硫技术是国内化工行业广泛使用的脱硫方法之一,故名思义它是用稀碱液吸收气相中的H2S,在吸收H2S的液相中由于氧化催化剂的作用,将H2S氧化为元素硫并分离回收。因此该技术包括H2S吸收,氧化和硫回收。和其它的化学和物理方法相比: (1)该法适用原料气中H2S含量低(<20g/Nm3),CO2含量较高工况,即适用于煤气和焦炉气等的脱硫。国内目前已有几百套生产装置在运行。 (2)本技术的特点是可将H2S直接氧化为单质硫,不需要专门设置诸为克劳斯硫回收装置,流程短,操作简便。 (3)该技术总的硫回收率(80%~85%),高于其它配套克劳斯硫回收的方法。 (4)溶液的硫容量低和付产少量副盐是该技术的弊病。硫容量低使公用工程费用在脱硫成本中占50%以上,少量副盐使碱的耗量上升,增加了操作的复杂性。这些局限性也正是该技术面临的攻关课题。 20世纪70~80年代是我国化肥工业蓬勃发展时期,也是国内湿式氧化法脱硫技术快速工业化的年代,近千套的小合成氨厂是方便开发新技术的生产试验基地,那时除对传统的ADA和醇胺法进行深入研究外,当时有代表性的方法有,栲胶法,FD法,茶酚法和EDFA法等均在工业生产中得到了应用。经过近30年的发展,伴随市场经济和环保法规的建立,到目前为止,优胜劣汰,现存的有明显技术特色,市场占有率高的典型代表有络合催化和酚醌催化两大类。随着时间的迁移,占据市场主导地位的方法,20世纪80年代是改良ADA和氨水液相法,80年代末至90年代为栲胶法和PDS,最近几年,888异军突起,市场占据率顿然上升。 以往湿式氧化法脱硫技术主要运用于煤气粗脱硫,近几年来,他的运用范围不断扩展,目前已推广到变换气和焦炉气脱硫,尿素生产中CO2,低温甲醇洗尾气,变压吸附脱碳尾气等高浓度CO2气体的脱硫。随着我国化肥、甲醇等化学工业的迅速发展,该领域中市场竞争日趋激烈化,为了降低成本,大量高硫煤进入了化工原料市场,使煤气中H2S含量由原先(1~3)g/Nm3),上升到(3~5)g/Nm3或更高。对于该技术来说面临着新的挑战和技术突破的机遇。鉴于焦炉气脱硫具有自身的特殊性外,现就该技术在煤气领域中应用研究和开发的趋势作简要说明。 1 工艺流程和原理说明 湿式氧化法脱硫技术国内已有几百套生产运行装置,其流程和原理基本相同。 1.1 工艺流程简述(见图1) 含有H2S的原料气进入脱硫塔下部,在上升中与贫液逆流接触,气相中H2S被贫液吸收,出脱硫塔的净化气送下一工序。吸收H2S的富液出硫塔后进富液槽,再由富液泵送再生槽。富液经再生槽上部的喷射器时和吸入的空气迅速混合,催化剂被氧化,出再生槽的贫液和补充溶液混合后再由贫液泵送往脱硫塔顶部,再去吸收原料气中H2S这样周而复始地循环使用。再生槽中浮选出的硫泡沫入硫泡沫槽,再用硫泡沫泵送硫回收,回收的硫磺外售。 实际生产中依据吸收剂,催化剂,原料气组分的变化用控制不同的工艺参数来调节,但示意性流程是一样的(加压吸收时省去富液泵)。正常运行中的pH值,温度,压力,喷淋密度,溶液组分的调配等的调节和优化在不少的文章中已进行了详细的介绍,本文不再赘述。 1.2 气态H2S氧化为固态硫的历程 该历程分三步进行:(A)气相中H2S被溶液吸收而转入液相中, H2S+H2O=H2S.H2O=HS—+H++H2O ①

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