湿式氧化技术学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:50 大小:1.4MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学主要内容湿式氧化技术(jìshù)及特点/保证湿式氧化过程的必要条件——高温、高压及液相条件湿式氧化反应过程分为两个阶段:前段受氧的传质控制,后段(hòuduàn)受反应动力学控制。温度是WAO过程过程的关键影响因素,温度越高,化学反应速率越快;温度升高可以增加氧气的传质速度,减小液体的粘度。压力的主要作用是保证氧的分压维持在一定的范围内,确保液相中有较高的溶解氧浓度。液相(水)保证有机物和氧良好的混溶(均相体系的反应,不受相间传质影响)。3.湿式氧化技术的特点(与常规的处理方法相比(xiānɡbǐ))(1)应用范围广——几乎可以无选择地有效氧化各类高浓度有机废水,特别是毒性大、常规方法难降解的废水;(2)处理效率高——在合适的温度和压力条件下,WAO的COD处理效率可达到90%以上;(3)氧化速度快——大部分的反应停留时间在30~60min以内(停留时间短)。处理装置小,占地少,结构紧凑,易于管理。(4)二次污染较少——C被转化为CO2,N被转化为NH3、NO3-、N2,卤化物和硫化物被氧化为相应的无机卤化物和硫化物,在反应过程中没有NOx、SO2、HCl、CO等有害的物质产生。(5)能耗少,可以回收能量和有用物料——系统的反应热可以用来加热进料,系统中排出(páichū)的热量可以用来产生蒸汽或加热水,反应放出的气体可以用来产生机械能或电能等。湿式氧化技术(jìshù)作用机理(2)链的发展与传递(chuándì):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·+H2OR·+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+R·(3)链的终止:若自由基之间相互碰撞生成稳定的分子,则链的增长(zēngzhǎng)过程终止。R·+R·→R-RROO·+R·→ROORROO·+ROO·→ROH+R1COR2+O2A+O2影响湿式氧化处理效果的主要(zhǔyào)因素经验公式——(1)完全(wánquán)去除时空气的理论需要量与废液浓度之间的关系:A=4.3COD(g空气/L废液)(2)放热量:H=4.3COD×3.16=13.6COD(kJ/L废液)/2.废水中有机物的结构大量研究表明:有机物氧化(yǎnghuà)与物质的电荷特征和空间结构有很大的关系,不同的废水有各自的反应活化能和不同的氧化(yǎnghuà)反应过程,因此湿式氧化(yǎnghuà)的难易程度不同。3.温度决定性因素。反应(fǎnyìng)温度低,即使延长反应(fǎnyìng)时间,反应(fǎnyìng)物的去除率也不会显著提高。原因:(1)温度<100℃时,氧的溶解度随着温度的升高而降低;温度T>150℃时,有机物的溶解度随着温度的升高而增大,氧在水中的传质系数也随着温度的升高而增大;(2)温度升高使液体的粘度(zhāndù)减小,因此温度升高有利于氧在液体中的传质和有机物氧化。温度越高,有机物的氧化越完全但是,温度升高,总压力增大,动力消耗增加,且对反应器的要求越高,因此,从经济的角度考虑,应选择合适的温度,既要满足氧化的效率,又要合理地设计能量消耗等费用。4.压力系统压力的主要作用是保持反应系统内液相的存在(cúnzài),对氧化反应的影响并不显著。如果压力过低,大量的反应热会消耗在水的蒸发上,这样不但反应温度得不到保证,而且反应器有蒸干的危险。因此,在一定温度下,总压不应低于该温度下水的饱和蒸气压。5.废水的pH值反应体系的pH值变化的规律:先变小(中间体羧酸的积累)后略有升高(中间体的进一步氧化),温度(wēndù)越高,物质的转化越快,pH值的变化越剧烈。废水的pH值对湿式氧化的影响有三种情况:(1)pH值越低,氧化效果越好。例:有机磷农药废水;(2)pH值对COD去除率的影响存在极值点。例:含酚废水在pH值为3.5~4.0时,COD的去除率最大。(3)pH值越高,处理效果越好。例:酒厂废水。——调节废水到适宜的pH值,有利于加快反应的速度和有机物的降解。——低的pH值对反应设备的腐蚀增加,对反应设备的材质要求高,材料使用费用增加;低的pH值易使催化剂活性组分溶出和流失,造成二次污染。设计(shèjì)WAO流程时要两者兼顾。6.停留时间(1)达到处理效果所需要的时间随反应温度的升高而缩短;(2)去除率越高,所需的反应温度越高或反应时间越长;(3)氧分压越高,所需的温度越低或反应时间越短。根据污染物被氧化的难易程度以及处理的要求,可确定(quèdìng)最佳反应温度和反应时间。一般而言,湿式氧化处理装置的停留时间在0.1~2h之间。7.搅拌强度在高压反应釜内进行反应时,氧气从气相向液相中传质与搅拌强度有关(yǒuguān)。搅拌强度影响传质速率,搅