Cos'è l'ossidazione bagnata?
L'ossidazione umida è un processo chimico per la rimozione di contaminanti organici dai flussi di acque reflue. Il processo prevede il riscaldamento dell'acqua contaminata a temperature elevate e l'iniezione di aria ad alte pressioni. Le reazioni dell'aria con i contaminanti li ossidano in gas comuni come l'anidride carbonica, che sono separate in seguito dal flusso d'acqua.
L'aria che l'introduzione di un'aria a basse pressioni nei flussi d'acqua crea un effetto di agitazione, ma anche a temperature più elevate, l'aria reagirà solo parzialmente con qualsiasi contaminante organico. Sollevare la pressione al di sopra del punto critico dell'acqua, in cui le molecole d'acqua non sono né liquide né vapore, crea una singola fase quando viene introdotta l'aria. L'aria reagirà molto bene con i materiali organici e un passaggio successivo in cui la pressione viene ridotta rimuoverà l'eventuale aria rimanente e i gas formati dalla reazione.
L'acqua ha un punto critico, una temperatura e una pressione al di sopra della quale il vapore e il liquido non possono essere visti come fasi separate. QuestoIl punto critico è di circa 3206 psia (221 bar) e 705 ° F (374 ° C). Sopra questo punto, l'acqua è nota come un fluido supercritico e le reazioni di ossidazione a umido spesso si verificano in queste condizioni.
Un processo alternativo che consente l'uso di temperature e pressioni più basse è realizzato con un catalizzatore. Il flusso di rifiuti viene pressurizzato con aria e passato su un catalizzatore adatto, che può variare a seconda dei contaminanti. Un catalizzatore aiuta la reazione chimica tra aria e materiali organici, ma non viene consumato o distrutto dalla reazione. Le reazioni catalitiche di ossidazione a umido possono verificarsi in condizioni subcritiche, che possono ridurre i costi operativi e utilizzare i vasi con valutazioni di pressione più basse.
I materiali di costruzione per i reattori e le attrezzature associate utilizzate per l'ossidazione a umido devono essere scelti con cura. Le alte temperature possono indebolire molti metalli, il che può compromettere la loro strettangth per contenere le pressioni necessarie. Alcuni contaminanti organici creeranno composti acidi durante la reazione e molti metalli non saranno adatti alla protezione della corrosione. L'aria riscaldata pressurizzata può ossidare e indebolire i materiali utilizzati per sigillanti e guarnizioni, e si deve prestare attenzione a scegliere materiali inerti che possono resistere alle gravi condizioni operative.
A causa delle alte pressioni e temperature necessarie per le reazioni di ossidazione a umido, il preriscaldamento dell'aria e dei flussi di acque reflue può migliorare l'efficienza energetica. Gli scambiatori di calore possono essere impiegati che utilizzano i fluidi ad alta temperatura che lasciano il reattore per preriscaldare i flussi di aria e acqua. Il calore aggiuntivo può verificarsi dalla reazione dell'aria con gli organici e l'uso di questo calore può ridurre i costi operativi per il sistema.