Hva er våt oksidasjon?
Våt oksidasjon er en kjemisk prosess for å fjerne organiske forurensninger fra avløpsvannstrømmer. Prosessen innebærer å varme det forurensede vannet til høye temperaturer, og injisere luft ved høyt trykk. Reaksjoner av luft med forurensningene oksiderer dem til vanlige gasser som karbondioksid, som senere skilles fra vannstrømmen.
Innføring av luft ved lavere trykk i vannstrømmer skaper en agitasjonseffekt, men selv ved høyere temperaturer vil luften bare delvis reagere med organiske forurensninger. Å heve trykket over det kritiske punktet for vann, der vannmolekyler verken er flytende eller damp, skaper en enkelt fase når luften blir introdusert. Luften vil reagere veldig bra med de organiske materialene, og et senere trinn hvor trykket reduseres vil fjerne gjenværende luft og gassene som dannes av reaksjonen.
Vann har et kritisk punkt, en temperatur og et trykk som damp og væske ikke kan sees på som separate faser. Dette kritiske punktet er omtrent 3206 psia (221 bar) og 705 ° F (374 ° C). Over dette punktet er vann kjent som en superkritisk væske, og våte oksidasjonsreaksjoner forekommer ofte ved disse forholdene.
En alternativ prosess som tillater bruk av lavere temperaturer og trykk, oppnås med en katalysator. Avfallsstrømmen blir trykksatt med luft og ført over en passende katalysator, som kan variere avhengig av forurensningene. En katalysator hjelper den kjemiske reaksjonen mellom luften og organiske materialer, men blir ikke konsumert eller ødelagt av reaksjonen. Katalytiske våtoksydasjonsreaksjoner kan forekomme under underkritiske forhold, noe som kan redusere driftskostnadene og bruke kar med lavere trykkvurdering.
Byggematerialer for reaktorene og tilhørende utstyr som brukes til våt oksidasjon må velges nøye. Høye temperaturer kan svekke mange metaller, noe som kan svekke deres styrke til å inneholde det nødvendige trykk. Noen organiske forurensninger vil skape sure forbindelser under reaksjonen, og mange metaller vil ikke være egnet for korrosjonsbeskyttelse. Trykkoppvarmet luft kan oksidere og svekke materialer som brukes til tetningsmasse og pakninger, og det må tas nøye med å velge inerte materialer som tåler de alvorlige driftsforholdene.
På grunn av det høye trykket og temperaturen som trengs for våte oksidasjonsreaksjoner, kan forvarming av luft- og avløpsvannstrømmer forbedre energieffektiviteten. Det kan benyttes varmevekslere som bruker væskene med høy temperatur som forlater reaktoren for å forvarme luft- og vannstrømmene. Ekstra varme kan oppstå fra reaksjonen av luft med de organiske stoffene, og bruk av denne varmen kan redusere driftskostnadene for systemet.