Co to jest mokre utlenianie?

Mokre utlenianie to proces chemiczny usuwania zanieczyszczeń organicznych ze strumieni ścieków. Proces ten polega na podgrzewaniu zanieczyszczonej wody do wysokich temperatur i wstrzyknięciu powietrza przy wysokim ciśnieniu. Reakcje powietrza z zanieczyszczeniami utleniają je do wspólnych gazów, takich jak dwutlenek węgla, które są oddzielone później od strumienia wody.

Wprowadzenie powietrza przy niższych ciśnieniach strumieni wody powoduje efekt mieszania, ale nawet przy wyższych temperaturach powietrze będzie tylko częściowo reagować z wszelkimi czynnikami organicznymi. Podnoszenie ciśnienia powyżej krytycznego punktu wody, w którym cząsteczki wody nie są ani płynne, ani pary, tworzy pojedynczą fazę po wprowadzeniu powietrza. Powietrze będzie bardzo dobrze reaguje z materiałami organicznymi, a późniejszy krok, w którym zmniejszenie ciśnienia usunie wszelkie pozostałe powietrze, a gazy utworzone przez reakcję.

woda ma punkt krytyczny, temperaturę i ciśnienie powyżej której pary i ciecz nie mogą być postrzegane jako oddzielne fazy. TenPunkt krytyczny wynosi około 3206 psia (221 bar) i 705 ° F (374 ° C). Powyżej tego punktu woda jest znana jako płyn nadkrytyczny, a w tych warunkach często występują reakcje mokrej utleniania.

Alternatywny proces, który pozwala na zastosowanie niższych temperatur i ciśnień, odbywa się za pomocą katalizatora. Strumień odpadów jest pod ciśnieniem powietrzem i przepuszczany nad odpowiednim katalizatorem, który może się różnić w zależności od zanieczyszczeń. Katalizator pomaga w reakcji chemicznej między powietrzem a materiałami organicznymi, ale nie jest spożywany ani niszczony przez reakcję. Katalityczne reakcje utleniania na mokro mogą wystąpić w warunkach podkrytycznych, które mogą zmniejszyć koszty operacyjne i wykorzystywać naczynia o niższych ocenach ciśnienia.

Materiały konstrukcyjne dla reaktorów i powiązanego sprzętu używanego do mokrego utleniania muszą być starannie wybrane. Wysokie temperatury mogą osłabić wiele metali, które mogą zagrozić ich ulicyNGTH, aby zawierać niezbędne ciśnienia. Niektóre zanieczyszczenia organiczne będą tworzyć kwaśne związki podczas reakcji, a wiele metali nie będzie odpowiednich do ochrony korozji. Ogrzane powietrze pod ciśnieniem może utleniać i osłabić materiały stosowane do uszczelniaczy i uszczelek, i należy zachować ostrożność, aby wybrać materiały obojętne, które mogą wytrzymać poważne warunki pracy.

Ze względu na wysokie ciśnienia i temperatury potrzebne do reakcji mokrych utleniania, podgrzewanie strumieni powietrza i ścieków może poprawić wydajność energetyczną. Można zastosować wymienniki ciepła, które wykorzystują płyny o wysokiej temperaturze, pozostawiając reaktor w celu podgrzewania strumieni powietrza i wody. Dodatkowe ciepło może wystąpić z reakcji powietrza z organiczną, a stosowanie tego ciepła może zmniejszyć koszty operacyjne dla systemu.