湿式空气氧化.pptxVIP

第5章 湿式空气氧化;湿式空气氧化典型反应器示意图; 从原理上讲，WAO反应可分为两个阶段，前段受氧的传质控制，而后段受反应动力学控制。温度是WAO过程的关键影响因素，温度越高，化学反应速率越快。另外温度的升高可以增加氧气的传质速度，减小液体的粘度。; 在高温高压下，水及作为氧化剂的氧的物理性质都发生了变化，在室温到100℃范围内，氧的溶解度随温度升高而降低，但在高温状态下，氧的溶解度随温度升高反而增大。同时氧在水中的传质系数也随温度升高而增大。因此，氧的这一性质有助于高温下进行的氧化反应。;水和氧不同温度下的物理性质;二、湿式空气氧化技术的特点;三、湿式空气氧化机理;湿式氧化反应过程Ⅰ;湿式氧化反应过程Ⅱ;四、湿式空气氧化反应动力学;四、湿式空气氧化反应动力学;五、湿式空气氧化的主要影响因素;1. 温度的影响;2. 压力的影响;反应温度与压力之间的经验关系;3. 反应时间的影响;4. 废水的性质;5. 废水的pH值;6. 有无加入催化剂;六、湿式氧化的主要设备;主要设备： （1）反应器。反应器是WAO设备中的核心部分。反应条件高温高压，废水腐蚀性，因此反应器的材质需要良好的抗压强度、内部材质抗腐蚀，如不锈钢、镍钢、钛钢等。 （2）热交换器。废水进入反应器之前，通过热交换器与出水的液体进行热交换，因此要求热交换器有较高的传热系数，较大的传热面积和耐腐蚀，及良好的保温能力。 （3）气液分离器。气液分离器是一个压力容器。氧化后的液体经过热交换后温度降低，使液相中的气体与废水分离。 （4）空气压缩机。空气在进入高温高压的反应器之前需要通过热交换器加热，通过压缩机来提高空气压力，以达到所需要的温度和压力。;七、WAO工艺流程;2. Wetox工艺 此工艺是由Fassell和Bridges在20世纪70年代设计成功的，主要是由4－6个有连续搅拌小室组成的阶梯水平式反应器。主要特点是每个小室内都增加了搅拌和曝气装置，因而有力地改善了氧气在废水中的传质情况。 ;3. Vertech工艺 Vertech工艺主要由一个垂直在地面下1200-1500m的反应器及两个管道组成。;4. Kenox工艺 该工艺的新颖之处在于是一种带有混合和超声波装置的连续循环反应器。;八、湿式空气氧化的应用;2. 处理造纸废水 造纸废水碱度大、颜色深，废水中还有高浓度的有机物、悬浮物、硫化物、木质素等，COD高，BOD值很低，可生化性差。 WAO处理造纸废水需在120-317 oC的高温、20MPa的压力下进行，条件苛刻。为了降低操作条件，人们对催化剂进行了大量的研究，例如CuO、MnO2、ZnO、SeO2，发现SeO2的催化效果最好。;3. 活性炭的再生 活性炭的再生方法：生物处理、溶剂萃取、热再生、酸处理。 当污染物是难降解有机物时，生物处理法不可行。 当采用溶剂萃取时，只有在活性炭上所吸附的物质有高的回收价值时，才可行。 当污染物与活性炭发生化学吸附时，溶剂萃取也非常困难。 当吸附是放热过程时，对于热再生法、蒸汽再生和WAO工艺再生，效果较好。因为高压下活性炭的吸附能力很低。WAO使活性炭再生的同时也降解了所吸附的污染物。另外WAO 再生活性炭不需要脱水过程，炭的丢失率低于7％，与热再生法相比，费用低。;九、湿式空气催化氧化;1. 均相催化湿式氧化法;2. 非均相催化湿式氧化法