Hva er våt oksidasjon?

Våt oksidasjon er en kjemisk prosess for å fjerne organiske forurensninger fra avløpsvannstrømmer. Prosessen innebærer å varme opp det forurensede vannet til høye temperaturer, og injisere luft ved høyt trykk. Reaksjoner av luft med forurensningene vil oksidere dem til vanlige gasser som karbondioksid, som er atskilt senere fra vannstrømmen.

Å introdusere luft ved lavere trykk i vannstrømmer skaper en omrøringseffekt, men selv ved høyere temperaturer vil luften bare reagere med alle organiske forurensninger. Å øke trykket over det kritiske vannpunktet, der vannmolekyler verken er væske eller damp, skaper en enkelt fase når luften blir introdusert. Luften vil reagere veldig godt med de organiske materialene, og et senere trinn der trykket reduseres vil fjerne alle gjenværende luft og gassene dannet av reaksjonen.

Vann har et kritisk punkt, en temperatur og trykk over hvilken damp og væske ikke kan sees på som separate faser. DetteKritisk punkt 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 undertrykket med luft og føres over en passende katalysator, noe som kan variere avhengig av forurensningene. En katalysator hjelper den kjemiske reaksjonen mellom luft og organiske materialer, men forbrukes ikke eller ødelagt av reaksjonen. Katalytiske våte oksidasjonsreaksjoner kan forekomme under subkritiske forhold, noe som kan redusere driftskostnadene og bruke kar med lavere trykkvurderinger.

Konstruksjonsmaterialer for reaktorer og tilhørende utstyr som brukes til våt oksidasjon, må velges nøye. Høye temperaturer kan svekke mange metaller, noe som kan kompromittere deres StreNGTH for å inneholde det nødvendige presset. Noen organiske forurensninger vil skape sure forbindelser under reaksjonen, og mange metaller vil ikke være egnet for korrosjonsbeskyttelse. Pressualisert oppvarmet luft kan oksidere og svekke materialer som brukes til fugemasser og pakninger, og det må tas forsiktighet for å velge inerte materialer som tåler de alvorlige driftsforholdene.

På grunn av det høye trykk og temperaturer som er nødvendige for våte oksidasjonsreaksjoner, kan forvarming av luften og avløpsvannstrømmer forbedre energieffektiviteten. Varmevekslere kan brukes som bruker høye temperaturvæsker som lar reaktoren forvarme luft- og vannstrømmene. Ytterligere varme kan oppstå fra reaksjonen av luft med organiske stoffer, og bruk av denne varmen kan redusere driftskostnadene for systemet.