您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)! 登錄| 免費注冊| 產(chǎn)品展廳| 收藏商鋪|
當(dāng)前位置:北京鑫視科科技有限公司>>技術(shù)文章>>工業(yè)廢水濕式催化氧化催化劑
工業(yè)廢水濕式催化氧化催化劑
12-7-1 工業(yè)廢水處理方法
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水、污水及廢液的總稱,其成分十分復(fù)雜。按受污染程度不同,工業(yè)廢水分為生產(chǎn)廢水及生產(chǎn)污水兩類;按生產(chǎn)過程中所使用的原料及產(chǎn)品成分,工業(yè)廢水可分為含無機物的廢水、主要含有機物的廢水、含大量有機物及無機物的綜合廢水。由于工業(yè)廢水的來源各異、組成十分復(fù)雜,所以涉及廢水處理的技術(shù)及方法十分廣泛,有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法及生物法等,表12-6簡要示出了工業(yè)廢水處理方法和分類。在諸多單元工藝中,化學(xué)氧化法(也稱為濕式氧化)是向廢水中投加氧化劑(如、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀、液氯、二氧化氣等),將廢水中的有毒、有害物質(zhì)氧化成無毒或毒性很小的物質(zhì)。廢水中的有機物及還原性無機離子(如CN、S’、Mn"、Fe"等)都可通過氧化法消除其危害。此法特別適用于工業(yè)廢水中含有難以生物降解的有機物以及能引起色度、臭味的物質(zhì)的處理,如酚、丹寧、農(nóng)藥等。根據(jù)所用氧化劑不同,化學(xué)氧化法可分為空氣氧化法、氯氧化法、臭氧氧化法及光氧化法等。
表12-6 工業(yè)廢水處理方法和分類
基本方法 | 基本原理 | 單元工藝 | 去除對象 |
物理法 | 物理及機械性分離過程 | 均和調(diào)節(jié)、沉淀、過濾、離心分離、隔油、氣浮、蒸發(fā)、結(jié)晶、磁分離 | 水量均衡、懸浮物、沉淀物、纖維、紙漿、鐵屑、晶體、乳化油、弱磁性細(xì)顆粒等 |
物理化學(xué)法 | 物理化學(xué)的分離過程、傳質(zhì)法 | 吸附、離子交換、萃取、電滲析、膜分離、汽提、吹脫 | 溶解性氣體、溶解性揮發(fā)性物質(zhì)、溶解性物質(zhì)、可離解物質(zhì)等,如 H?S、CO、一元酚、汞、鹽類物質(zhì) |
化學(xué)法 | 加入化學(xué)物質(zhì)與廢水中有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化過程 | 混凝、中和、化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、分解 | 膠體、油類、酸、堿、重金屬離子、溶解性有害物、還原性有機物、有機氯化物 |
生物法 | 利用微生物對廢水中的有機物進(jìn)行氧化、分解 | 活性污泥法、生物膜法、氧化塘、厭氧消化、穩(wěn)定塘等 | 膠狀和溶解性有機物 |
自從 20世紀(jì)50年代發(fā)明的工業(yè)廢水濕式氧化技術(shù)以來,工業(yè)應(yīng)用表明,它是一種處理高濃度、難降解廢水的好方法。此法是以空氣或純氧為氧化劑,在150~350℃、0.5~20MPa的條件下,將有機污染物氧化成無機物或小分子有機物的一種單元工藝。技術(shù)成熟,最終產(chǎn)物為 CO,和 H,0,對水中酚的去除率為 99.8%以上,硫的去除率為 99.9%以上,氰的去除率為 65%以上,化學(xué)需氧量(COD)的去除率為60%~95%。但濕式氧化工藝要求在較高的溫度和壓力下進(jìn)行,對反應(yīng)器材質(zhì)要求也較高,工藝投資大,廢水停留時間也較長,對某些難氧化有機物的反應(yīng)條件苛刻,使其在經(jīng)濟上和技術(shù)上都存在較大困難,推廣和應(yīng)用受到限制。因此,從70年代以來,人們開始尋找合適的氧化催化劑,以改善過程的反應(yīng)條件來降低溫度和操作壓力。濕式催化氧化技術(shù)的出現(xiàn),使工業(yè)廢水的氧化處理可在溫和條件下講行,廢水停留處理時間更短,氧化效率更高,還可降低對設(shè)備的腐蝕,減少生產(chǎn)成本。
12-7-2 濕式催化氧化催化劑
廢水濕式催化氧化是在催化劑作用下,于液相在一定溫度及壓力下,利用分子氧(空氣或純氧)等氧化劑對廢水中有機物進(jìn)行深度氧化,使其最終轉(zhuǎn)化成CO和H0,有機氨轉(zhuǎn)成氮氣,有機磷和有機硫轉(zhuǎn)變或相應(yīng)的PO。和S0),以降低廢水中COD和其他有害物質(zhì)的含量,從而達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的一種工藝技術(shù)。該工藝特別適用于處理高濃度、難降解的有機廢水,如印染、石油化工、農(nóng)藥、焦化、造紙紙漿等工業(yè)廢水。工藝所采用的反應(yīng)條件為150~250℃、2~9MPa,隨催化劑所用種類及性能而有所不同。所用化劑可分為均相化劑及多相催化劑:而多相催化劑又可分為非貴金屬催化劑、貴金屬催化劑及光催化劑類型。
1.均相濕式氧化催化劑
(1)芬頓(Fenton)試劑
是指 Fe"*和 H,0,配制的酸性氧化溶液。1894年,法國科學(xué)家Fenton 首先發(fā)現(xiàn)該試劑具有強氧化作用。該試劑作為強氧化劑已具有100多年歷史,廣泛用于精細(xì)化工、醫(yī)藥及環(huán)境污染治理等方面,是效果較為理想的均相濕式氧化催化劑,可用于處理苯酚及烷基苯等有機廢水,使用溫度一般為100~120℃。芬頓試劑催化氧化有機物的機理是自由基機理,是通過下面反應(yīng)生成HO·自由基將有機物氧化的H,0和CO,分子:
Fe2 +H2О3--> Fe3* +OH +HO ·
而 pH 值的控制是關(guān)鍵,在中性和堿性環(huán)境中,F(xiàn)e"不能催化H,0,產(chǎn)生自由基HO·。光照可以顯著促進(jìn)芬頓體系中有機物的降解速度。Fe"和H0,的酸性水溶液稱為類芬頓試劑該試劑也可催化有機物的降解,但其降解速率比芬頓試劑要低。此外,F(xiàn)e"、Fe"都有一定絮凝作用,可以去除廢水中的COD。
(2)可溶性過渡金屬鹽類
CuS0,、CuC1,、Cu(NO,)、FeS0:、MnS04、Ni(NO,),等過渡金屬鹽也可以作濕式氧化均相催化劑。通常低價鹽的催化活性低于高價鹽,其中又以銅鹽的活性較高。在早期,多采用 CuS0,、Cu(NO,)、CuCl,等可溶性銅鹽作催化劑,采用均相催化氧化的方法來處理含酚、表面活性劑、有機聚合物及紙漿黑液等有機廢水,例如,在低于60℃和0.1MPa氧分壓的條件下,用CuC1,作催化劑來處理含酚廢水既迅速、又經(jīng)濟;用銅鹽作催化劑處理含乙烯、乙二醇及表面活性劑的工業(yè)廢水也有較好處理效果。銅鹽催化劑還可通過三種方法來強化銅離子的催化作用:①加入 H,0,以生成 HO·自由基;②加入氨或銅銨絡(luò)合物以提高銅鹽的穩(wěn)定性和催化活性;③加入Fe或其他金屬離子以提高其活性。
均相濕式氧化催化劑具有催化活性高、選擇性好的特點,但催化劑的分離回收困難,運行成本高,而且處理后,銅離子等重金屬離子仍留在水中而被排放掉,存在二次污染的問題,還需增加后處理過程。
2.多相濕式氧化催化劑
(1)非貴金屬濕式氧化催化劑
非貴金屬濕式氧化催化劑的活性組分為 Cu、Mn、Fe、Co、Ni、Sn、y、w、Cr 等元素的一種金屬或金屬氧化物。也可由多種金屬、金屬氧化物或復(fù)合氧化物作為催化劑活性組分。它又可分為有載體和無載體形式。為了提高活性組分的分散度和比表面積,多數(shù)采用有載體的形式??墒褂玫妮d體有 AL,0,、Si0,、Ti0,、Zr0,、活性炭、Si0,-AL0:、T;0,-Zr0,Zn0-Ti0,等,其中又以 -A1,0,、Ti0,及活性炭使用較多,Ce0,也是良好的催化劑載體。
在各種金屬中,以負(fù)載Cu 的多相濕式氧化催化劑的活性最好,Mn 次之。由Cu(NO,)2CuS0,等溶液浸漬多孔 y-A1,0,載體后,再經(jīng)高溫焙燒制得的 Cu0/y-A1,0,催化劑是一類有高催化活性的催化劑,加入 Mn、Fe等金屬離子能促進(jìn)cu 的催化作用。例如,采用多相濕式催化氧化方法處理 COD.為40g/L、總氨為2.5g1、懸浮固體為 10g/L的化工廢水,在240℃、4.9MPa壓力、水空間流速為1L/h的條件下,COD。、總氮和氨氨的去除率可分別達(dá)到 99.9%、99.2%和 99.9%;當(dāng)處理 COD.為 25g/L、TOC 為11g 的醛類化工廢水時,在 250℃、7.0MPa壓力、0,/COD。=1.05、水空間流速為 2L/h的條件下,處理效率可達(dá)99%以上。失活的催化劑可用稀堿、稀酸或其他水溶液浸泡再生。
在多相催化劑上,工業(yè)廢水的濕式氧化機理可以這樣來理解。廢水的濕式催化氧化是在較高溫度、壓力下進(jìn)行氣液固三相系催化反應(yīng)。多相催化劑是以固態(tài)形式存在。而在高溫高壓下,水及作為氧化劑的氧氣的物理性質(zhì)都發(fā)生很大變化,在室溫至100℃的范圍內(nèi),氧化水中的溶解度隨溫度升高而降低,但到溫度超過150℃后,氧在水中的溶解度隨溫度的升高反而增大,而且溶解度遠(yuǎn)大于室溫下的溶解度。同時氧化水中的擴散系數(shù)也隨溫度的升高而增大,因此,在多相催化劑上的濕式催化氧化過程是:
①廢水中的溶解氧被多孔催化劑活性位吸附;
②廢水中的COD成分,在催化劑已吸附氧的活性位上被吸附;
③在催化劑的活性位上,吸附的COD成分被吸附的氧氣氧化;
④反應(yīng)生成物CO2、N,和H,0等在催化劑上脫附,這樣反復(fù)進(jìn)行吸附-脫附催化反應(yīng)?;嘞酀袷窖趸呋瘎┯捎诤退蛛x方便,能有效控制催化劑組分的流失及二次污染問題,并可使氧化處理流程簡化,降低生產(chǎn)運行成本。
(2)貴金屬濕式氧化催化劑
貴金屬濕式氧化催化劑是以貴金屬為活性組分負(fù)載在載體上制得,所用貴金屬可以是Pd、Pt、Ru、Ag、I等,其中以使用 Pd為最多,所使用的載體有 AL,0,、T0,及活性炭等,其中又以活性炭使用較多。與非貴金屬催化劑相比較,貴金屬催化劑對有機廢水的處理,不僅催化活性高,而且使用壽命也長,但其價格也較高?;钚蕴坑捎诰哂邪l(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的內(nèi)表面積,并具有良好的耐熱性、耐酸性、耐堿性,外觀形狀有球狀、圓柱狀、板狀蜂窩狀等形狀,故常用作貴金屬濕式氧化催化劑的載體。下面主要介紹以Pd為活性組分,以活性炭為載體的 Pd/C 催化劑的制備方法。
①Pd/C 催化劑的一般制備工藝。Pd/C 催化劑的簡要制備工藝如圖12-12所示。選用具有合適比表面積、孔容的活性炭,經(jīng)酸處理、氧化處理等預(yù)處理方法改善活性炭的表面性質(zhì)后作為載體配用。用作活性組分的鈀鹽有硝酸鈀、氯化鈀、乙酸鈀及溴化鈀等,常用的是氯化鈀和硝酸鈀。
圖12-12 Pd/C催化劑的簡要制備過程
Pd/C催化劑的制備大致經(jīng)歷以下幾個階段:
首先,將氧化鈀溶解在鹽酸中,氧化鈀轉(zhuǎn)變成氯鈀酸:
PdCl2+2HCI -→ H2PdCl4
然后,調(diào)節(jié)溶液的 pH 值,用碳酸氫鈉中和氯鉑酸,使其轉(zhuǎn)變成氯鉑酸鈉:
H2PdCl4 +2NaHCO3--> NaPdCl4 +CO2+H2O
接著是浸漬活性炭載體,即在堿性介質(zhì)中,將氯鈀酸鈉轉(zhuǎn)變成氫氧化鈀,并負(fù)載在活性炭上:
Na2PdCl4 +2NaOH ->Pd( OH)2+4NaCl
最后用聯(lián)氨還原得到催化劑所需要的活性組分:
2Pd( OH)2+NH2NH2- 2Pd+N2+4H2O
經(jīng)洗滌、干燥后就制得Pd/C催化劑。下面就制備過程的主要影響因素加以說明。
② 活性炭的預(yù)處理。活性炭品種很多,其原料來源分為植物類和礦物類。其中椰殼核桃、鋸屑等植物類原料可制得微孔發(fā)達(dá)、比表面積很高的活性炭。例如,殼類活性炭具有高的吸附容量和大的微孔體積,并具有較高的機械強度,可選用比表面積為10001600m’/g、孔容為0.6m/g、細(xì)孔直徑為2~4nm的椰殼炭作 Pd/C 催化劑的載體。而直接使用市購活性炭作載體會影響催化劑的活性,在用前應(yīng)通過以下預(yù)處理改善活性炭的表面性質(zhì),從而提高所制得催化劑的性能。這些預(yù)處理包括:a.酸處理。用1%~3%的稀鹽酸或0.1~2molL,的硝酸對活性炭進(jìn)行洗滌,降低活性炭的灰分含量,并除去堿土金屬及重金屬雜質(zhì),有利于提高活性炭的吸附性能。b.氧化處理。用雙氧水和次氯酸鈉溶液作氧化劑對活性炭進(jìn)行氧化處理,可將活性炭中的雜質(zhì)進(jìn)行選擇性氧化而除去,還可破壞活性炭表面上的還原基團,增加活性炭表面的-CO0-(羧基)基團,從而能防止Pd吸附時被直接還原有效抑制 Pd晶粒度增大,促進(jìn)Pd在活性炭表面的均勻分布。c熱處理。對活性炭在300-1200℃及真空下進(jìn)行熱處理,可使其部分石墨化、提高機械強度、除去少量有機雜質(zhì),并可將活性炭的比表面積、孔容調(diào)節(jié)至要求的范圍內(nèi)。
由上看出,活性炭的預(yù)處理是制備Pd/C催化劑的重要環(huán)節(jié)之一,通過預(yù)處理可以改變活性炭的表面性質(zhì),有利于Pd金屬在活性炭上的分布,從而提高催化劑的活性及選擇性。③ 活性組分浸漬。在用浸漬法制備多相催化劑時,不能用活性組分本身制成的溶液進(jìn)行浸漬,而是用活性組分的易溶鹽配成浸漬溶液,所用的活性組分化合物必須易溶于水或某種溶劑,這樣在經(jīng)焙燒時易分解成所需的活性成分,或在還原后變成金屬活性組分。在PdC催化劑制備時,一般不直接將氯化鈀溶液浸漬在活性炭載體上,這是因為活性炭表面的還原基團極易把離子鈀還原成金屬鈀,從而降低鈀的分散度而使催化劑活性下降。這時可采用調(diào)節(jié)鈀溶液 pH值的方法,使 Pd 均勻分布在活性炭的外表面。即加入堿金屬的碳酸鹽、碳酸氫鹽及氫氧化鈉等調(diào)節(jié)溶液的pH值(如4.5~6.5),使在適當(dāng) pH 值范圍內(nèi)形成 Pd0·H,0,有助于減緩 Pd晶粒度的增長速度,有利于在活性炭表面呈均勻分布。
此外,在鈀溶液中添加適量氧化劑(如過硫酸鈉、高氯酸、雙氧水等)也能防止浸漬吸附時,活性炭表面還原基對 Pd離子的直接還原,阻止 Pd 晶粒度長大,提高 Pd 的分散度:在浸漬液中添加適量表面活性劑,如十二烷基聚氧乙烯醚磷混合酯及其鹽的陰離子表面活性劑,可以起到調(diào)節(jié)Pd在活性炭表面的分布及分散性能的作用。一般認(rèn)為,Pd/C催化劑中pd 含量應(yīng)為 0.3%~2.0%,而 Pd在活性炭表面最好具有“蛋白"型分布,即 Pd最好分布在活性炭表面 20~400μm 的深度內(nèi)。使用碳酸鈉調(diào)節(jié)浸漬液的 pH 值,加入適量陰離子表面活性劑,可使12 左右的Pd分布在活性炭表面至深度為30μm 的表面,其余部分的Pd 分布在深度為 20~300pm 的內(nèi)層。
④催化劑還原。活性炭浸漬氯化鈀溶液后,需對其還原處理后催化劑才具有活性。氫氣、聯(lián)氨、羥胺等均可用作還原劑。用氫氣還原時,應(yīng)先對催化劑進(jìn)行洗滌及干燥處理,在氮氣保護(hù)下升溫至 200~250℃,再通氫氣還原2~3h后,在氮氣保護(hù)下冷卻至室溫后出料;用聯(lián)氨還原時,無需對催化劑進(jìn)行洗滌及干燥,可直接用聯(lián)氨進(jìn)行還原,還原溫度 50~150℃,還原劑為鈀負(fù)載量的2~8倍,還原時間2~5h。還原后金屬鈀以高分散的微細(xì)顆粒均勻分散在活性炭表面,并呈現(xiàn)最佳的催化活性。還原后的催化劑經(jīng)洗滌洗去殘留的陰離子,再經(jīng)干燥處理即制得 Pd/C催化劑成品,對工業(yè)廢水具有良好的濕式催化氧化性能。
(3)光催化劑
近年來,多相光催化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,它除了用于有機廢氣光催化分解及室內(nèi)空氣凈化外,也用于廢水有機污染物的光催化分解,其中T0,光催化劑具有穩(wěn)定無毒、催化效率高、無二次污染等特點,而且可以無條件地礦化各種有機污染物,越來越受到人們的重視。有人也采用環(huán)氧樹脂將TO,粉末黏附在木屑表面,制成漂浮于水面的 TiO,光催化劑來處理含油廢水。但粉末狀催化劑不僅存在著分離和回收困難等問題,而且當(dāng)廢水中存在高價陽離子,催化劑容易團聚,也容易發(fā)中毒,實際應(yīng)用較少。因此,Ti0,固定化催化劑的開發(fā)及應(yīng)用受到關(guān)注。
活性炭、活性炭纖維、膨脹石墨等輕質(zhì)碳材料都具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)、比表面積大及良好的選擇吸附性等特點,可以負(fù)載微細(xì)物質(zhì)?;钚蕴坎粌H可以富集目標(biāo)污染物,還可抑制水蒸氣和其他組分對光催化分解的影響。因此,活性炭是一種優(yōu)先采用的載體,將T0,光催化劑負(fù)載在活性炭載體上,制成一定形狀的復(fù)合光催化劑TO,/C,應(yīng)用于有機廢水的光催化分解處理。負(fù)載型 TO,/C可以有效地解決粉末狀T0,光催化劑的凝聚及分離回收難的問題,但其前提是TO,在活性炭上應(yīng)有一定的負(fù)載強度,不易被廢水流動及催化劑相互間的摩擦而剝落。
① TO,/C 光催化劑制法
a.活性炭預(yù)處理。選用100g椰殼制活性炭,先后用稀鹽酸及脫離子水洗滌、除油后于120℃恒溫脫水 10h,降溫后備用。
b. TO,溶膠制備。取 200m 乙醇,在不斷攪拌下加人 100mL Ti(OC, H,),攪勻后再繼續(xù)加人乙酰丙酮 15mL,加完后繼續(xù)攪拌 20min 待用;另外取50mL乙醇、5mL 硝酸與 30mI脫離子水混合,在不斷攪拌下將此溶液慢慢加人上述T(0C,H,),溶液中,加完后繼續(xù)攪拌20~30min,即可制得黃色 Ti0,溶膠。
c.活性炭浸漬。在攪拌的條件下,將經(jīng)預(yù)處理的活性炭浸人由步驟b制得的 T0,溶膠中,浸漬時間為1~2h。然后取出在室溫下老化8~10h,再經(jīng) 80℃真空恒溫干燥 12~20h,根據(jù) T0,負(fù)載量的需要,干燥后的活性炭可按上述步驟進(jìn)行二次或多次浸漬,以得到不同
d. 焙燒。將干燥好的材料放人馬弗爐中于 400~500℃下焙燒 4h,即制得負(fù)載型 TiO,/C的 TiO,負(fù)載量。光催化劑。TO,具有銳鈦礦相的結(jié)構(gòu)。
T;O,/C 催化劑的大致制備過程如圖 12-13 所示。
圖12-13 TO,/C光催化劑的制備過程
② 廢水光催化試驗。含酚廢水的光催化降解反應(yīng)在圓村形玻璃反應(yīng)器中進(jìn)行,使用 300W 中壓汞燈作光源。Pd/c催化劑用量為4g/L,苯酚溶液濃度為25mg/。光源距離液面15cm,反應(yīng)器下方有磁力攪拌,可使溶液濃度和溫度保持致,在連續(xù)光照3h的條件下進(jìn)行催化降解試驗。結(jié)果表明當(dāng)T0,在活性炭上的負(fù)載量分別為106%、19.8%、28.9%、46.5%、61.2%、72.6%時,苯酚的降解率分別為20.1%、35.6%、59.9%、98.6%;87.8%、53.8%。可以看出,隨著活性炭上T0,的負(fù)載量增加,光降解率上升,當(dāng)T0,負(fù)載量達(dá)到46.5%時,光降解率最高,達(dá)到98.6%TO,負(fù)載量繼續(xù)增加時,光降解率反而呈下降趨勢,這是因為 TO,在起光催化作用的同時,也對光線產(chǎn)生遮蔽作用,使部分 TiO,失去催化作用從而影響光解效率。此外,也對未負(fù)載TO,的活性炭進(jìn)行同樣光照試驗,發(fā)現(xiàn)純活性炭對苯酚有強吸附性及一定降解能力。
12-7-3 濕式催化氧化的工藝過程
為了充分發(fā)揮濕式催化氧化處理工業(yè)廢水的作用,并使其在經(jīng)濟上可行,一般適用于處理高濃度有機廢水及廢液,如處理COD(重鉻酸鹽需氧量)為30~300g/L的高濃度有機廢水。在處理過程中,廢水中的S被氧化成S0?、氮被氧化成NO,,不會形成SO,和NO.,因此幾乎不會產(chǎn)生二次污染,是一種清潔的廢水處理工藝。圖12-14示出了使用非貴金屬或貴金屬的多相催化劑進(jìn)行廢水催化氧化處理的工藝流程。
圖12-14 濕式化氧化工藝流程
1一水儲罐;2、5-分離器;3-催化反應(yīng)器;4-再沸器;6一循環(huán)泵;7-透平泵;8-壓縮機;9-熱交換器;10-加壓泵
廢水用加壓泵送人熱交換器,與反應(yīng)后的高溫氧化水換熱,使廢水溫度到達(dá)接近于反應(yīng)溫度時進(jìn)入催化反應(yīng)器,同時用壓縮機將反應(yīng)所需的空氣(氧源)也送入催化反應(yīng)器中。在催化反應(yīng)器內(nèi),廢水中的有機物在催化劑作用下與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng),在高溫下將廢第 12 章 工業(yè)環(huán)境治理催化劑及其應(yīng)用,水中的有機物氧化成 CO,和 H,0,或氧化成低級有機酸等中間產(chǎn)物。反應(yīng)后的氣液混合物經(jīng)分離器分離,液相經(jīng)熱交換器預(yù)熱進(jìn)水以回收熱量。高溫尾氣先通過再沸器產(chǎn)生蒸汽或經(jīng)熱交換器預(yù)熱進(jìn)水,其冷凝水由第二分離器分離后通過循環(huán)泵再送入催化反應(yīng)器,分離后的高壓尾氣可用于產(chǎn)生機械能,以達(dá)到能量的逐級利用。
影響濕式催化氧化的主要因素有:
(1)反應(yīng)溫度
溫度是濕式氧化工藝的重要因素,溫度升高有利于降低水的黏度,提高氧氣在水中的傳質(zhì)速率。因而,溫度越高,反應(yīng)速度越快,反應(yīng)進(jìn)行也更。但溫度過高會增加能耗,所以通過使用催化劑可以降低反應(yīng)溫度,一般將溫度控制在150~250℃。
(2)反應(yīng)壓力
壓力不是氧化反應(yīng)的直接影響因素,但為了保持反應(yīng)在液相中進(jìn)行,反應(yīng)壓力必須與溫度相匹配,即要高于該溫度下的飽和蒸汽壓。此外,為保證液相中的高溶解濃度,氣相中的氧分壓也必須保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。一般將反應(yīng)壓力控制在2~9MPa。
(3)催化劑
在濕式催化氧化反應(yīng)時,使用的催化劑不僅要求提高廢水COD成分的化率,而且在高溫高壓的熱水條件下,具有耐久性,即具有壽命長的特點。催化劑的形狀,一般采用顆粒狀、球狀、環(huán)狀及蜂窩狀等。催化劑形狀的選擇,主要決定于廢水中的懸浮固體的多少,懸浮固體少的廢水采用球狀或圓柱狀的催化劑;對于懸浮固體多的廢水,采用蜂窩狀催化劑。蜂窩槽孔徑,一般為2~20mm 的細(xì)孔徑。
(4)廢水性質(zhì)
廢水中有機物成分會直接影響濕式催化氧化工藝的進(jìn)行。有機物的氧化與其電荷特性和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來說,有機物中氧所占的比例越少,其可氧化性也越大。即有機物中碳所占的比例越多,越容易被氧化。因此,脂肪族和鹵代脂肪族化合物、甲苯等芳烴、等容易被氧化,而氯苯和多氯聯(lián)苯等不含非鹵代基團的鹵代芳香族化合物則難以被氧化。
產(chǎn)品展示
產(chǎn)品詳情:
將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,并將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的催化反應(yīng),光熱催化反應(yīng)。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換路徑以及熱能和電子激發(fā)起到催化反應(yīng)作用程度的不同,將光熱催化分類為光輔助熱催化,熱輔助光催化以及光熱協(xié)同催化。
SSC-PTCR光致熱催化反應(yīng)系統(tǒng),實現(xiàn)了雙光源照射,提高了光致熱的能量輸出,加快光催化實驗的進(jìn)度,可以實時監(jiān)測催化劑溫度;配套的質(zhì)量流量PLC控制系統(tǒng),實現(xiàn)各種反應(yīng)氣體的任意匹配,更有利于實驗的調(diào)整,配方的研發(fā)。
SSC-PTCR光致熱催化反應(yīng)系統(tǒng),配合控溫和磁力攪拌器,直接升級為釜式光熱催化系統(tǒng),可以實現(xiàn)一機多用,多種體系下評價催化劑的活性。
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼
以上信息由企業(yè)自行提供,信息內(nèi)容的真實性、準(zhǔn)確性和合法性由相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé),化工儀器網(wǎng)對此不承擔(dān)任何保證責(zé)任。
溫馨提示:為規(guī)避購買風(fēng)險,建議您在購買產(chǎn)品前務(wù)必確認(rèn)供應(yīng)商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量。