湿式催化氧化法(CWAO)是指在高温(123~320℃)、高压(0.5—10 MPa)和催化剂(氧化物、等)存在的条件下,以空气中的O2为氧化剂,在液相中将有机污染物氧化为CO2、H2O等无机小分子或有机小分子的化学过程。
一般认为,湿式氧化反应是自由基反应,其过程分为链的引发、链的发展或传递以及链的终止几个阶段。链的引发阶段,主要是由分子氧与反应物分子作用生成烃基自由基(R•);链的发展或传递阶段,自由基与反应物分子相互作用,产生酯基自由基(ROO•)、羟基自由基(HO•)以及烃基自由基(R•),羟基自由基有强氧化性,可以氧化有机废物;链的终止阶段,自由基之问相互碰撞生成稳定的分子,使链的增长过程中断,反应停止。和其它物化和物理湿法脱硫工艺相比,虽然碱溶液吸收H2S的过程和胺液类似,但接着发生的H2S被氧化为元素硫的反应,由于硫的沉淀而打破了平衡,使吸收和氧化的总反应成为不可逆的。
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正常生产操作中值得关注的问题正常生产操作中值得关注的问题
脱硫溶液碱度:溶液吸收H2S为酸碱中和反应。因此溶液的总碱度和Na2CO3浓度是影响吸收过程的主要因素。气体净化度、溶液的硫容量、总传质系数,随Na2CO3浓度的增加而增大,总碱度越高、PH值越大。但迄今为止,与国外相比,我国有关湿式氧化的研究在新型g效催化剂的自行研制及对反应机理和反应动力学等基础性研究工作还不够。保持溶液中NaHCO3和Na2CO3的的浓度比(呈反比,一般应控制在4-6)组份优化形成缓冲液,更具稳定性。
在生产实践中,只要能满足气体净化出口指标要求、总碱度控制低一些会对稳定工况,减少副盐、降低阻力、再生熔硫带出物的减少等都是有利。此外,每天补碱,应分班均匀补充,预见性调节,防止突击加碱。注意提高碱的利用率。
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光催化杀菌除藻的原理光催化(photocatalyst)主要成分是纳米二氧化钛(TiO2)。TiO2本身w毒无害,已广泛用于食品、y药、化妆品等各种领域。光触媒通过光的照射下会产生类似光合作用的光催化反应(氧化-还原反应),产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,这些产物可杀灭病原微生物和分解有机污染物。TiO2吸收光能量之后,价带(valence band)中的电子就会被激发到导带(con-duction band),形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+。在电场的作用下,电子与空穴发生分离,迁移到粒子表面的不同位置。热力学理论表明,分布在表面的h+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O分子氧化成OH自由基,而OH自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中强的,故能g效快速彻底杀灭各种x菌、病毒,对一般消d剂有抗性的病原微生物也能彻底分解,并将终降解为CO2、H2O等无害物质。可用于高浓度(4-6%左右)有机物的粪便、下水污泥以及工厂排液等的处理和药剂回收。此外,许多有机物的氧化电位较TiO2的价带电位更负一些,能直接为h+所氧化。而TiO2表面高活性的e-则具有很强的还原能力,可以还原去除水体中金属离子。
TiO2光催化杀灭微生物机理主要包括直接反应和间接反应,直接反应是光生电子和空穴直接和细胞壁、细胞膜或细胞的组成成分反应,从而杀灭菌类;间接反应是光生电子或光生空穴与水或水中的溶氧反应,形成·OH、·O-2、H2O2等具有很强氧化能力的活性氧类,这些活性氧类能穿透菌类的细胞壁,进入菌体,阻止成膜物质的传输,阻断其呼吸系统和电子传输系统,从而有效地杀灭菌类。有试验证明,以Cu(NO3)2为催化剂,催化湿式氧化处理煤气含酚废水(酚7866mg/L,COD22928mg/L)时,酚、硫的去除率接近,COD去除率达65%~90%。
u 光催化技术是传统消毒方法的革命,通过固载化技术,将纳米TiO2光催化剂负载在固载材料上,在紫外条件下,对污水进行消毒,一方面可能减少污水紫外消毒系统对紫外光强度的依赖,降低紫外灯管的数量,另一方面光催化反应协同紫外杀菌,可能降低紫外消毒光复活作用,强化紫外消毒处理效果,这一技术的研究,对降低紫外消毒投资和运行费用,提高紫外消毒剩余消毒能力具有一定意义。湿式空气再生WAR(WetAirRegeneration,湿式空气再生),它是在适当的温度及压力条件下,在液相中(一般是水)发生的氧化过程,可将过剩的生物污泥摧毁并氧化活性炭中吸附的污染物质,藉以再生此废弃活性炭并回收再使用。
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