Wat is natte oxidatie?

Natte oxidatie is een chemisch proces voor het verwijderen van organische verontreinigingen uit afvalwaterstromen. Het proces omvat het verwarmen van het vervuilde water tot hoge temperaturen en het injecteren van lucht bij hoge drukken. Racties van lucht met de verontreinigingen zullen ze oxideren in gemeenschappelijke gassen zoals koolstofdioxide, die later worden gescheiden van de waterstroom.

Het introduceren van lucht bij lagere drukken in waterstromen creëert een agitatie -effect, maar zelfs bij hogere temperaturen zal de lucht slechts gedeeltelijk reageren met alle organische contaminanten. Het verhogen van de druk boven het kritieke waterpunt, waar watermoleculen noch vloeistof noch damp zijn, creëert een enkele fase wanneer de lucht wordt geïntroduceerd. De lucht zal zeer goed reageren met de organische materialen, en een latere stap waar de druk wordt verlaagd, zal alle resterende lucht en de gassen die worden gevormd door de reactie verwijderen.

Water heeft een kritiek punt, een temperatuur en druk waarboven damp en vloeistof niet als afzonderlijke fasen kunnen worden gezien. DitKritiek punt is ongeveer 3206 psia (221 bar) en 705 ° F (374 ° C). Boven dit punt staat water bekend als een superkritische vloeistof, en natte oxidatiereacties treden vaak op bij deze omstandigheden.

Een alternatief proces dat het gebruik van lagere temperaturen en druk mogelijk maakt, wordt bereikt met een katalysator. De afvalstroom wordt onder druk gezet met lucht en wordt over een geschikte katalysator gepasseerd, die kan variëren, afhankelijk van de verontreinigingen. Een katalysator helpt de chemische reactie tussen de lucht- en organische materialen, maar wordt niet geconsumeerd of vernietigd door de reactie. Katalytische natte oxidatiereacties kunnen optreden in subkritische omstandigheden, die de bedrijfskosten kunnen verlagen en vaten met lagere drukbeoordelingen kunnen gebruiken.

Constructiematerialen voor de reactoren en bijbehorende apparatuur die voor natte oxidatie wordt gebruikt, moeten zorgvuldig worden gekozen. Hoge temperaturen kunnen veel metalen verzwakken, die hun stre in gevaar kunnen brengenngth om de nodige druk te bevatten. Sommige organische verontreinigingen zullen zure verbindingen creëren tijdens de reactie, en veel metalen zijn niet geschikt voor corrosiebescherming. Verwarmde lucht onder druk kan oxideren en verzwakken van materialen die worden gebruikt voor afdichtingsmiddelen en pakkingen, en er moet voor worden gezorgd om inerte materialen te kiezen die bestand zijn tegen de ernstige bedrijfsomstandigheden.

Vanwege de hoge drukken en temperaturen die nodig zijn voor natte oxidatiereacties, kan het voorverwarmen van de lucht- en afvalwaterstromen de energie -efficiëntie verbeteren. Warmtewisselaars kunnen worden gebruikt die de vloeistoffen op hoge temperatuur gebruiken, waardoor de reactor de lucht- en waterstromen voor moet verwarmen. Extra warmte kan optreden bij de reactie van lucht met de organische stoffen, en het gebruik van deze warmte kan de bedrijfskosten voor het systeem verlagen.