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含硫工業廢水的超臨界水氧化法處理工藝

文章出處:未知發表時間:2021-11-18 16:14:03


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超臨界水氧化法(SCWO)是一種新興高效的廢物處置辦法。超臨界水是指溫度大于等于374.2℃,壓力大于等于22.1MPa的氣、液臨界狀態的水,它的密度、離子積、介電常數、粘度等物性也與常態有很大差異。這種狀態的水表現出許多共同的性質,如關于有機物的高溶解性和關于鹽類的低溶解性,各種氣體如ONzCOz均能與水完整混溶,且溶解才能對溫度、壓力的變化極為敏感,易于工業調理。

在氧存在的條件下,廢水進入SCWO安裝后,有機物被氧化而得四處理。SCWO法具有不運用催化劑,在均相下反響速度快,氧化合成徹底,處置效率高,過程封鎖性好等特性。當廢水中有機物濃度大于20時,可應用反響放出的熱維持過程的熱均衡,儉省能源,處置復雜體系時更具優勢。

向波濤等人的研討標明,SCWO法可將硫離子高效去除,增加反響空時、壓力和氧硫比可顯著進步硫的去除率。

采用SCWO法處置廢水對設備材質請求較高(特別高溫耐腐蝕方面的請求)。另外,由于鹽在超臨界水中的低溶解性,含鹽廢水在處置中易發作鹽析出沉淀,招致反響器梗塞。目前由于缺乏反響的根底實驗數據,SCWO法仍處于研討階段。雖然如此,由于SWCO法在工業廢水處中表現出的優秀特性,在含硫廢水處置中具有良好的應用前景。

超臨界水氧化法處置原理

超臨界水是指在溫度和壓力分別超越臨界狀態溫度374℃和臨界壓力22MPa時水處于超臨界狀態。在超臨界狀態下,水就會處于一種既不同于氣態,也不同于液態和固態的新的流體態一超臨界狀態,水的許多性質都發作很大的變化。在室溫下,水因分子間存在大量氫鍵而具有較高的介電常數,而在超臨界狀態下,水的密度很低,氫鍵不存在或只要少量殘存的氫鍵,所以,超臨界水具有低的介電常數、高的擴散性和快的傳輸才能。這些性能的極大變化使超臨界水具有很好的溶劑化特征,可與戊烷、苯、甲苯等有機物以恣意比例相混溶,同時,一些只能少量溶于普通水的氧氣、空氣、氫氣和氨氣等也能夠完整溶于超臨界水中。     

由于超臨界水對有機物和氧氣都是極好的溶劑,因而,有機物的氧化能夠在富氧的均一相中停止,反響不會因相間轉移而受限制。同時,高的反響溫度(倡議采用范圍為400-6001℃)也使反響速度加快,能夠在很短時間內有效的毀壞有機物構造。

超臨界水氧化法可用于各種有毒有害廢水、廢物的處置,關于大多數難降解有機物均能有很高去除率。有實驗標明,有機碳含量在2700033000mg/L之間的有機廢水經超臨界水氧化法處置,有機碳的毀壞率超越99.97%,并且一切有機物都轉化為二氧化碳和無機物。

其它氧化法

除以上引見的幾種氧化法,已應用于工程實踐的還有臭氧氧化法。臭氧是很強的氧化劑,能夠很快將硫化物轉化為單質硫或硫酸鹽。臭氧在水溶液中不穩定,必需現場制備,而且其本錢很高,目前加拿大等國已有工程理論應用的報道。張小軍等人提出應用亞硫酸鹽作氧化劑,在酸性條件下氧化處置制藥廠的高濃度含硫廢水,工程應用良好。光化學法、相際催化處置法等處置含硫廢水的實驗研討也在停止中,但尚未有工程應用的實例。

 


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