环境催化5.ppt

2 微波技术 频率位于300MHz~300GHz（波长1m~1mm）范围内的电磁波， 位于红外辐射和无线电波之间。 1967年，Williams报道微波能够加快某些化学反应的实验结果 1986年， 加拿大Gedye教授报道微波辐射条件下的酯化、水解等反应. 微波加快反应的理论解释 微波的致热效应：内加热，加热速度快，只需外加热的 1/10-1/100的时间完成；受热体系温度均匀，无滞后效应，热效率高。 4 环境工程中非传统技术组合 微波 穿透作用 催化作用 选择性 超声 空化效应 机械剪切效应 超声絮凝效应 自由基效应 生活污水 工业污水 3 膜技术 如果在一个流体相内或两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体相分割开来成为两部分，那么这一薄层物质就是膜。 这里所谓的的凝聚相物质可以是固态的、液态的，也可以是气态的。膜本身可以是均一相的，也可以是由两相以上的凝聚态物质所构成的复合体。膜通过两个界面分别与被膜分开于两侧的流体物质互相接触。 定义 膜 化学组成 无机膜 有机高分子膜 结构 对称膜（单层膜） 不对称膜 （多层复合膜） 用途 分离膜 膜反应器 膜技术 膜分离 膜催化 成本低 能耗低 效率高 无污染 高选择性 高转化率 节省资源 减少污染 绿色化学 膜的分类 膜孔径与截留分子量的关系 不同过滤过程的极限 膜技术应用的瓶颈-- 膜污染成因与类别 无机污染 胶体颗粒污染 有机吸附污染 生物污染 膜分离技术应用与问题 未使用过的尼龙膜 已被污染尼龙膜 膜通量 能耗 超声波辅助膜分离过程 超声与膜作用方式 超声强化膜污染控制 forwardflushing ultrasonic ultrasonic forwardflushing 絮凝－光催化－膜分离耦合集成 高级催化氧化过程 微滤膜过程 反渗透膜过程 絮凝预处理阶段 光催化氧化反应器 中空纤维膜过滤器 光催化－膜分离耦合集成 a:大肠杆菌，未处理 b:光催化氧化2.5分钟 c:光催化氧化4分钟 光催化－膜分离耦合集成 文献参阅： 孙宏伟，陈建峰. 我国化工过程强化技术理论与应用研究进展，化 工 进 展，2011，30（1）：1-15 分流法：是将1/3的酸性气引入酸性气燃烧炉中,所配风量是按烃类完全燃烧和H2S完全燃烧生成SO2来计算，H2S在燃烧中没有气体生成,只有SO2生成，2/3酸性气气体进入一级转化器前与燃烧炉配风的作用下,H2S与SO2混合,进入转化器内,在催化剂的作用下,H2S与SO2反应生成气体硫。 直接氧化法：是将酸性气与空气事先预热到一定温度,再引进酸性气燃烧炉和转化器内反应,所配风量为酸性气体中的烃类完全燃烧和1/3H2S完全燃烧配风,反应结果在燃烧炉或转化器内均生成气体硫。 部份燃烧法：是将酸性气气体引入酸性气燃烧炉中，所配风量按烃类完全燃烧和2/3H2S完全燃烧生成S2来计算,反应结果炉内约有65%的H2S转化成气态的硫,余下35%的H2S中1/3燃烧生成SO2,2/3保持不变,炉内反应剩余的H2S、SO2在转化器中催化剂作用下发生反应,进一步生成气态硫。烃类燃烧耗氧量远大于H2S燃烧的耗氧量,否则就会生成固态炭黑污染产品，这就是酸性气带烃必须及时加大配风比的原因。 NH3高温燃烧生成氧化氨,而SO2在氧化氨的催化作用下,遇水可生成H2SO4,严重的腐蚀设备,并使氧化铝催化剂硫酸盐化, 生成各类型的氨盐造成设备或管线阻塞。 15； 15 ～50%； 50% H2S每降低1，CnH2n+2每升高1，耗氧增加6N% 3N+1倍的H2S 1800吨/年硫磺回收装置酸性气组成（设计要求）：硫磺回收装置所处理的原料包括醇胺液再生酸性气、酸性水汽提酸性气，硫磺回收装置处理酸性气量为359kg/h。 H2S 75.08； CO2 19.83 ；H2O 3.08；烃（C3）2.01100 总转化率（计算值）：94.31％（w）硫磺收率：≥90％（w）；计算值：93.43％（w）；全装置（包括SCOT）总硫磺收率：计算值～99.91％（w） 1级硫磺纯度≥99.50；砷含量 ≤0.01；灰分 ≤0.10；酸度(H2SO4) ≤0.005；水份 ≤0.5；有机物 ≤0.30；铁指标％≤0.005 醇胺：5700，0000度电 1800克劳氏：287，0000度电 如原料气中的H2S体积分数低于15％时，或者原料气流量变化较大较频, 装置规模小于10000吨／年，宜选择本工艺。H2S浓度高，反应放热，温度升高，不利于反应。 化学品：铁氧化剂浓缩溶液，螯合铁稳定剂浓缩液，细菌抑制剂，表面活性剂，45%KOH 溶液，消泡剂 200多套，2000 年西南