ออกซิเดชันเปียกคืออะไร?

กระบวนการออกซิเดชั่นแบบเปียกเป็นกระบวนการทางเคมีสำหรับกำจัดสารปนเปื้อนอินทรีย์ออกจากลำธารน้ำเสีย กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการทำความร้อนน้ำที่ปนเปื้อนให้กับอุณหภูมิสูงและฉีดอากาศที่ความดันสูง ปฏิกิริยาของอากาศกับสารปนเปื้อนจะออกซิไดซ์ไปสู่ก๊าซทั่วไปเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจะถูกแยกออกจากกระแสน้ำ

การแนะนำอากาศที่ความดันต่ำลงสู่ลำธารน้ำก่อให้เกิดความปั่นป่วน แต่แม้ที่อุณหภูมิสูงขึ้นอากาศจะทำปฏิกิริยากับสารปนเปื้อนอินทรีย์เพียงบางส่วนเท่านั้น การเพิ่มความดันเหนือจุดวิกฤติของน้ำซึ่งโมเลกุลของน้ำไม่ใช่ของเหลวหรือไอจะสร้างเฟสเดียวเมื่อมีการนำอากาศเข้ามา อากาศจะทำปฏิกิริยาได้ดีกับสารอินทรีย์และขั้นตอนต่อมาเมื่อความดันลดลงจะเป็นการกำจัดอากาศที่เหลืออยู่และก๊าซที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา

น้ำมีจุดวิกฤติอุณหภูมิและความดันที่ไอน้ำและของเหลวไม่สามารถแยกเป็นเฟสได้ จุดวิกฤตินี้มีค่าประมาณ 3206 psia (221 บาร์) และ 705 ° F (374 ° C) เหนือจุดนี้น้ำเป็นที่รู้จักกันในชื่อของเหลวยิ่งยวดและปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเปียกมักเกิดขึ้นที่สภาวะเหล่านี้

กระบวนการทางเลือกที่อนุญาตให้ใช้อุณหภูมิและความดันที่ต่ำกว่าสามารถทำได้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา กระแสของเสียนั้นถูกอัดด้วยอากาศและผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมซึ่งอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสารปนเปื้อน ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยให้เกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างอากาศและวัสดุอินทรีย์ แต่ไม่ได้ถูกใช้หรือถูกทำลายโดยปฏิกิริยา ปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเปียกสามารถเกิดขึ้นได้ในสภาวะที่ไม่รุนแรงซึ่งสามารถลดต้นทุนการดำเนินงานและใช้เรือที่มีระดับความดันต่ำ

วัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างสำหรับเครื่องปฏิกรณ์และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องที่ใช้สำหรับการออกซิเดชั่นแบบเปียกจะต้องเลือกอย่างระมัดระวัง อุณหภูมิที่สูงสามารถทำให้โลหะหลายชนิดอ่อนตัวลงซึ่งอาจทำให้ความแข็งแรงของพวกมันลดลงตามแรงกดดันที่จำเป็น สารปนเปื้อนอินทรีย์บางชนิดจะสร้างสารประกอบที่เป็นกรดระหว่างการทำปฏิกิริยาและโลหะจำนวนมากจะไม่เหมาะสำหรับการป้องกันการกัดกร่อน อากาศร้อนแรงดันสูงสามารถออกซิไดซ์และอ่อนตัวลงวัสดุที่ใช้สำหรับเคลือบหลุมร่องฟันและปะเก็นและจะต้องระมัดระวังในการเลือกวัสดุเฉื่อยที่สามารถทนต่อสภาพการทำงานที่รุนแรง

เนื่องจากความดันและอุณหภูมิสูงที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชั่นแบบเปียกการอุ่นอากาศและลำธารน้ำเสียสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สามารถใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้ของเหลวอุณหภูมิสูงออกจากเครื่องปฏิกรณ์เพื่ออุ่นอากาศและลำธารน้ำ ความร้อนเพิ่มเติมสามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาของอากาศกับสารอินทรีย์และการใช้ความร้อนนี้สามารถลดต้นทุนการดำเนินงานสำหรับระบบ