文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 浅谈湿式氧化法在水处理中的应用

浅谈湿式氧化法在水处理中的应用

浅谈湿式氧化法在水处理中的应用
浅谈湿式氧化法在水处理中的应用

浅谈湿式氧化法在水处理中的应用

学号:姓名:

摘要:湿式氧化法一般在高温(150~350℃)高压(0.5~20MPa)操作条件下,在液相中,用氧气或空气作为氧化剂,氧化水中呈溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物的一种处理方法,最终产物是二氧化碳和水。本文主要

关键词:湿式氧化;废水处理;高温高压

1.湿式氧化法简介

湿式氧化法是使液体中悬浮或溶解状有机物在油液香水存在的情况下进行高温高压氧化处理的方法。氧化反应在压入高压空气,反应温度300℃条件下进行。可用于高浓度(4-6%左右)有机物的粪便、下水污泥以及工厂排液等的处理和药剂回收。用于处理粪便及下水污泥时,反应后进行固液分离,再用活性污泥法等对分离液进行处理。

湿式氧化工艺最初由美国的F.J.Zimmermann于1958年研究提出,用于处理造纸黑液,其工作条件是控制反应温度为150~350℃,压力为5~20Mpa,处理后废水COD去除率可达90%以上。在20世纪70年代以前,湿式氧化工艺主要用于城市污泥的处理,造纸黑液中碱液回收,活性炭的再生等。进入70年代后,湿式氧化工艺得到迅速发展,应用范围从回收有用化学品和能量进一步扩展到有毒有害废弃物的处理,尤其是在处理含酚、磷、氰等有毒有害物质方面已有大量文献报道,研究内容也从初始的适用性和摸索最佳工艺条件深入到反应机理及动力学,而且装置数目和规模也有所增大。在国外,W AO技术已实现工业化,主要应用于活性炭再生、含氰废水、煤气化废水、造纸黑液以及城市污泥及垃圾渗出液处理。国内从80年代才开始进行W AO的研究,先后进行了造纸黑液、含

硫废水、酚水及煤制气废水、农药废水和印染废水等实验研究。目前,W AO技术在国内尚处于试验阶段。

2.湿式氧化法在水处理中的应用

湿式氧化法一般在高温(150~350℃)高压(0.5~20MPa)操作条件下,在液相中,用氧气或空气作为氧化剂,氧化水中呈溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物的一种处理方法,最终产物是二氧化碳和水。湿式氧化过程比较复杂,一般认为有两个主要步骤:①空气中的氧从气相向液相的传质过程;②溶解氧与基质之间的化学反应。待处理的废水经高压泵增压在热交换器内被加热到反应所需的温度,然后进入反应器;同时空气或纯氧经空压机压入反应器内。在反应器内,废水中的可氧化的污染物被氧气氧化。反应产物排出反应器后,先进入热交换器,被冷却的同时加热了原水;然后,反应产物进入气液分离器,气相(主要为氮气、二氧化碳和少量未反应的低分子有机物)和液相分离后分别排出。湿式氧化的主要影响因素有反应温度、反应压力、反应时间。在没有催化剂的条件下,当温度达到232℃时,有机物的降解才能达到较好的效果(约80%;而当温度达到260℃时,反应产物的有机物浓度与进水的有机物浓度几乎无关。反应器内的总压力必须超过反应温度下水的饱和蒸汽压,当反应器内压力太低时,水的蒸发将消耗大量的能量。若传质过程影响整体反应速率,可以通过加强搅拌来消除。湿式氧化的主要影响因素有:温度、压力、反应时间以及废水的性质。【1】一般,湿式氧化的COD去除率不超过95%,湿式氧化处理的出水不能直排,大多数的湿式氧化系统和生化处理系统联合运行。湿式氧化的尾气含有有限的挥发性有机物和CO。

目前,湿式氧化法的应用主要为两大方面,一是用于高浓度难降解有机废水生化处理的预处理,提高可生化性;二是用于处理有毒有害的工业废水,如含酚废水、染料废水等。湿式氧化法处理废水的工艺相对而言比较成熟。

不过湿式氧化法在实际推广应用方面也存在着一些的局限,比如:湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行,其中间产物往往为有机酸,故对设备材料的要求较高,须耐高温、高压,并耐腐蚀,因此设备费用大,系统的一次性投资高;由于湿式氧化反应中需维持在高温高压的条件下进行,故仅适于小流量高浓度的废

水处理,对于低浓度大水量的废水则很不经济;即使在很高的温度下,对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸的去除效果也不理想,难以做到完全氧化;湿式氧化过程中可能会产生毒性更强的中间产物。【2】

湿式氧化技术在水处理中的工程应用实例——

●在各种工业废水处理中,湿式氧化处理石化废碱液的装置最多。美国Zimpro

公司在过去的10年里,装备了34多座湿式氧化废碱处理装置,其规模为

0.5-18.5立方/天。【3】

●巴西Manguinhors石油公司装备了一套滑动底座的高温湿式氧化废碱处理装

置。硫化物的浓度由24560mg/l降至1mg/l以下,总酚由456mg/L降至2mg/L 以下。【4】

●1993年,BP化学有限公司和Stone&Webster工程公司在苏格兰联合建立了

一套低温湿式氧化处理系统,用来处理裂解气的碱洗废碱液。【5】

●丹麦的Stignaes在1993年开始建造活塞流的湿式氧化反应器,其处理对象

是公司的各种化工废水和附近废水处理站的污泥,规模325m3/d。反应器是总长3850m的不锈钢管,直径110mm,停留时间接近1h。反应温度260-290℃,压力12Mpa。【6】

3.湿式氧化法的未来展望

湿式氧化这种污水处理技术,国外很多国家已经工业化了,总结其优点大致为:1,可以处理高浓度有机废水,一般可以把处理ODD为几万的污水。2,处理污水的所需时间短,一般在半个小时左右就可以将COD去除率达到百分之九十以上。但是由于湿式氧化所需温度压强都比较高,所以对设备要求比较严格,由于我国经济限制,因此湿式氧化技术在国内一直没有工业化。但随着时代科技与经济日新月异的发展,相信在不久的将来,我国将把湿式氧化技术应用于工程当中。

参考文献:

1.张丹丹;李咏梅;;湿式氧化法在污泥处理处置中的初步应用[J];四川环境;2010年01期2.张永利;;湿式氧化法处理废水的研究[J];环境工程学报;2009年06期

3.唐文伟,赵建夫,顾国维;废水处理中湿式氧化技术研究进展[J];上海环境科学;1999年05期

4.肖晔远,史云鹏;湿式氧化处理污水的应用现状及展望[J];工业用水与废水;2001年06期

5.熊飞,陈玲,王华,赵建夫;湿式氧化技术及其应用比较[J];环境污染治理技术与设

备;2003年05期

6.张晓娟;王梅;张鑫;;工业废水的处理新技术与新设备[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年

氧化镁法脱硫

双碱法和氧化镁法优缺点对比1.1双碱法脱硫工艺化学反应原理:基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。钠-钙双碱法[Na/Ca]采用纯碱启动,钠碱吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程。脱硫过程:Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2(1)2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O(2)Na2CO3+SO2 +H2O→NaHSO3(3)(1)式为吸收启动反应式;(2)式为主要反应式,pH>9(碱性较高时)(3)式为当碱性降低到中性甚至酸性时(5<pH <9)再生过程:2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O(5)Na2SO3+Ca(OH)2→2Na OH+CaSO3↓(6)在石灰浆液(石灰达到达饱和状况)中,NaHSO3很快与Ca(OH)2反应从而释放出[Na],[SO3]与[Ca]反应,反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使[Na]离子得到再生。Na2CO3只是一种启动碱,起动后实际上消耗的是石灰,理论上不消耗纯碱(只是清渣时会带走一些,因而有少量损耗)。再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。技术特点钠-钙双碱法【Na2SO3-Ca(OH)2】采用钠碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。该工艺具有以下优点:1投资省、脱硫效率高。与传统的双碱法脱硫相比较,钠碱吸收剂较钙碱的反应活性高、吸收速度快,可大大降低脱硫吸收的液气比,从而降低吸收液循环泵的功率和投资,而脱硫效率达80%以上,除尘脱硫后的烟气确保完全满足环保排放要求;2该工艺在多个燃煤锅炉的除尘脱硫项目中运行效果良好,技术成熟,运行可靠性高,烟气除尘脱硫装置投入率为95%以上,系统主要设备很少发生故障,因此不

湿法脱硫设计

1、前言 众所周知,脱硫是合成氨生产中原料气净化的重要工艺环节。目前我国大多数合成氨厂均以无烟煤为原料。一方面随着优质低硫无烟煤的价格不断上涨,供应紧张。而另一方面,碳铵市场又日渐萎缩,效益下滑,举步维坚。为了适应市场竟争及追求较佳的经济效益,众多小氮肥企业纷纷对原料路线进行适当的调整。不断地扩能改造开发新产品使其产品多样化,才不至于在市场竟争中遭到淘汰。 鉴于此,安微某公司,在3000吨合成氨装置的基础上,合成氨生产装置经过了扩能及联产甲醇的改造。经过不断地发展,目前已具备了年产6万吨氨醇的生产能力。产品由单一的生产碳铵走向了生产碳铵、甲醇、液氨并举之路。企业经济效益得以大幅提高。但是半水煤气脱硫装置存在的问题未得到根本的解决,以及没有变换气脱硫装置。造成了精脱硫装置的活性炭、水解剂以及甲醇催化剂的寿命很短,费用高。并且严重制约了生产的长周期稳定运行。 2006年8月,公司联系长春东狮科贸实业有限公司,决定共同对其脱硫系统进行彻底的改造,经过改造,888湿式氧化法脱硫装置投运后,取得了明显的效果,为联醇装置的稳定生产奠定了基础。 2、原脱硫装置的运行状况及存在的问 题

2.1工艺落后,设备陈旧,污染环境。 原半水煤气脱硫采用氨水中和法,没有再生系统,脱硫用氨水在Φ2400喷淋塔内循环吸收H2S,达到饱和后随即排放,造成环境污染。且设备操作弹性小,只能适应半水煤气入口H2S含量0.4~0.6g/Nm3的脱硫。否则半脱出口H2S含量将严重超指标。 2.2氨损失大,且不能适应掺烧高硫煤的要求。 氨水中和H2S的反应方程式为: NH4OH+H2S→NH4HS+H2O 按反应式,理论上每吸收1kgH2S需要耗NH3量为:(35/34)(17/35)=0.5kg。则每天氨损失为:170×3300×(1.0-0.2)×0.5=224.4kg。饱和了H2S的氨水直接排放,已遭到环保部门的查处。在半水煤气中H2S含量达到1.0 g/Nm3时,则半脱出口H2S含量达到0.4~0.5g/Nm3,超指标严重。 2.3由于没有变换气脱硫,造成精脱硫及甲醇催化剂寿命很短。 由于没有变换气脱硫装置,脱碳出口H2S含量一般在20mg/Nm3左右。致使精脱硫负荷重,H2S时常穿透精脱硫床层,出口总硫含量高。导致甲醇催化剂寿命很短,不足三个月便报废,成本高。 3.脱硫系统的改造思路及新技术的运用

氧化镁法烟气脱硫工艺介绍

氧化镁法烟气脱硫工艺介绍 1. 前言 我国是世界上SO2排放量最大的国家之一,年排放量接近2000万吨。其主要原因是煤炭在能源消费结构中所占比例太大。烟气脱硫(FGD)是目前控制SO2污染的重要手段。 湿法脱硫是应用最广的烟气脱硫技术。其优点是设备简单,气液接触良好,脱硫效率高,吸收剂利用率高,处理能力大。根据吸收剂不同,湿法脱硫技术有石灰(石)—石膏法、氧化镁法、钠法、双碱法、氨法、海水法等。 氧化镁湿法烟气脱硫技术,以美国化学基础公司(Chemico-Basic)开发的氧化镁浆洗—再生法发展较快,在日本、台湾、东南亚得到了广泛应用。近年,随着烟气脱硫事业的发展,氧化镁湿法脱硫在我国的研究与应用发展很快。 2. 基本原理 氧化镁烟气脱硫的基本原理是用MgO的浆液吸收烟气中的SO2,生成含水亚硫酸镁和硫酸镁。化学原理表述如下: 2.1氧化镁浆液的制备 MgO(固)+H2O=Mg(HO)2(固) Mg(HO)2(固)+H2O=Mg(HO)2(浆液)+H2O Mg(HO)2(浆液)=Mg2++2HO- 2.2 SO2的吸收 SO2(气)+H2O=H2SO3 H2SO3→H++HSO3- HSO3-→H++SO32- Mg2++SO32-+3H2O→MgSO3?3H2O Mg2++SO32-+6H2O→MgSO3?6H2O Mg2++SO32-+7H2O→MgSO3?7H2O SO2+MgSO3?6H2O→Mg(HSO3)2+5H2O Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O MgSO3+H2O+SO2→Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+10H2O→2MgSO3?6H2O 2.3 脱硫产物氧化 MgSO3+1/2O2+7H2O→MgSO4?7H2O MgSO3+1/2O2→MgSO4 3. 工艺流程 整个脱硫工艺系统主要可分为三大部分:脱硫剂制备系统、脱硫吸收系统、脱硫副产物处理系统。图1为氧化镁湿法脱硫的工艺流程图。

关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案

关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案 1

关于焦化厂HPF法脱硫工艺方案 近年来,各焦化厂的煤气净化系统中普遍采用了流程短、投资省的HPF法脱硫工艺,但熔硫装置普遍运行不正常,甚至被迫改用板框压滤机生产硫膏。经过对各厂生产实际的分析,在沙钢的设计中作了许多改进,经过1年的生产实践,成功地实现了连续熔硫。 1.HPF法煤气脱硫的现状 已投产的4×55孔6m焦炉,年产焦炭220万t,煤气处理量10万m3/h,由2套5万m3/h的HPF法脱硫装置并联操作,备用设备共用。第1套设备投产已1年,生产正常,能够连续熔硫,脱硫塔前煤气含硫量为 8g/m3,脱硫塔后煤气含硫量<300mg/m3,硫磺纯度>80%,销路很好。第2套设备已生产近半年,也很正常。。 2.工艺改进及效果 (1)初冷器分上下两段喷洒,以除煤气中的焦油和萘,有效避免了预冷塔的堵塞。 (2)增设了剩余氨水除焦油器,保证了蒸氨塔的正常运行,确保氨汽能连续进入预冷塔,使脱硫液碱度适宜。 (3)增加了预冷塔,保证脱硫塔入口温度在30~40℃,系统温度稳定。 (4)增加清液回送冷却器,避免了由熔硫釜排出的温度较高的清液进入脱硫液系统。 (5)终冷塔上段加碱,进一步净化煤气,使塔后煤气含硫量<200mg/m3。 (6)增加泡沫槽回流管,有效防止了泡沫至熔硫釜的管道堵塞。 (7)熔硫釜硫磺出口管改为直管段,避免了堵塞,且易操作。 (8)脱硫塔底加1个直径133mm的清扫排液口,防止塔底沉积。 (9)脱硫液泵出口加1个直径50mm的管道至废液槽底部,一则防止废液槽堵塞,二则可冷却和稀释熔硫釜排出的清液。 3.注意事项 (1)液气比(脱硫液与压缩空气的比例)对脱硫效率的影响。增加液气比可使传质面迅速更新,同时可降低脱硫液中硫化氢的分压差,有利于提高吸收推动力。但液气比不宜过大,否则,脱硫效率的增加不明显,还有可能造成脱硫液进入煤气管道。 (2)再生空气量。氧化lkg硫化氢理论上需要的空气量虽不足2m3,但在实际生产中,考虑到浮选硫泡沫的需要,再生塔的鼓风强度比理论计算要高。我厂的单塔空气量控制在1500m3/h左右,风量对硫泡沫及脱硫液的质量影响很大。我们的经验是一定要保持稳定的风量和压力,及时将脱硫液中的悬浮硫吹出。 2

高级氧化技术

摘要 从羟基自由基无选择性地氧化有机物出发,综述了我国水处理中的高级氧化技术,包括化学氧化、Fenton法、电化学阳极氧化、光化学氧化、湿式空气氧化、超临界水氧化及超声波技术等。介绍了各种技术的机理,讨论了它们的优缺点及其在废水处理中的处理效果。 关键词羟基自由基高级氧化技术水处理

1.简述 随着工业的高速发展,进入水体的化学合成有机物的数量种类急剧增加,造成水资源的严重污染,已经威胁到了人类的生存与发展。处理有机废水最经济的是生物处理方法,然而对于那些有毒且难生物降解的有机化合物,往往不能采用生物降解的方法去处理,而不得不考虑用其他方法了。包括有混凝、沉淀、气浮、高级氧化技术(AOT)等。下面主要谈谈高级氧化技术。高级氧化技术是指在水处理过程中可产生羟基自由基(?OH),使水体中的大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,甚至直接降解成为CO2和H2O,接近完全矿化。它是最有前景的处理低浓度难降解有机物的方法。常见有机污染物与03和?OH的反应速率常数比较如表一。 从表一可以看出O3对不同的有机物质的氧化速度相差很大因而处理有机废水具有选择性,而?OH与不同有机物质的反应速率常数相差很小,它几乎可以无选择的将有机物矿化。?OH的反应速率都相当快,一般其反应速率常数>109mol-1?L?S-1,基本接近扩散速率控制的极限(1010mol-1?L?S-1),氧化反应速度是由?OH的产生速度来决定的。

2.主要的高级氧化 目前,主要的几种高级氧化方式有化学氧化、Fenton氧化、电化学氧化、光催化氧化、光助电催化、湿式空气氧化、超临界水氧化、超声波技术。 2.1化学氧化 化学氧化是使用化学强氧化剂将废水中的难降解有机物和无机物转化为微毒或无毒的物质。水处理中常用的化学氧化剂有ClO2,H2O2,NaClO2,KMnO4,Cl2,NaClO2,O3等。几种强氧化剂氧化能力的比较见表二。 这些氧化剂产生的氧化反应的主反应都包括有自由基反应。林鑫海等对含硝基苯和苯胺的废水采用ClO2三相催化氧化技术进行处理,结果表明硝基苯的去除率均可以达到95%以上,COD的去除率在90%以上,苯胺也可以达到85%以上。毕会锋等使NaClO化学氧化处理酸性橙Ⅱ模拟的染料废水,发现在pH=10,NaClO与染料的摩尔比为18,温度为30o C,反应时间30分钟时,脱色率可达100%。如何寻求制备上述强氧化剂而不产生二次污染、操作简单、价格低廉,且氧化产物不具有毒性或只具有较小毒性是该技术发展的必由之路。 2.2Fenton法 Fenton法是利用催化剂、光辐射或电化学作用,使H2O2产生?OH处理有机物的技术。Fenton法基本上是沿着光化学和电化学两条路线向前发展的,因而也就包括了经典Fenton法、电Fenton法、光Fenton法。 2.2.1经典Fenton法 (1)Fe2++ H2O2→Fe3++OH-+?OH,K1=76L/(mol?s) (2)Fe2++H2O2→Fe2++H++?OH,K2=0.002-0.01L/(mol?s) (3)Fe2++?OH→Fe3++H++OH-,K3=3*108L/(mol?s) (4)H2O2++?OH→H2O+HO2?,K4=2.7×107 L/(mol?s) (5)Fe3++OH-→Fe(OH)3(胶体) (6)?OH+org.→矿化产物(CO2、H2O) 从反应式(1)到(6)中各式的反应速率常数分析可以得出,适当的增大Fe2+和H2O2的浓度有利于提高污染物的降解效率,但是过量的Fe2+和H2O2会成与?OH反应。因此,确定Fe2+和H2O2最佳比例的非常重要。此反应的优点是

高级氧化技术

1.高级氧化技术的定义:利用强氧化性的自由基来降解有机污染物 的技术,泛指反应过程有大量羟基自由基参与的化学氧化技术。其基础在于运用催化剂、辐射,有时还与氧化剂结合,在反应中产生活性极强的自由基(一般为羟基自由基,·OH),再通过自由基与污染物之间的加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化。·OH反应是高级氧化反应的根本特点 2.高级氧化方法及其作用机理是通过不同途径产生·OH自由基的过 程。·OH自由基一旦形成,会诱发一系列的自由基链反应,攻击水体中的各种有机污染物,直至降解为二氧化碳、水和其它矿物盐。 可以说高级氧化技术是以产生·OH自由基为标志 3.高级氧化技术有什么特点? 1)反应过程中产生大量氢氧自由基·OH 2)反应速度快 3)适用围广,·OH几乎可将所有有机物氧化直至矿化,不会产生二次污染 4)可诱发链反应 5)可作为生物处理过程的预处理手段,使难以通过生物降解的有机物可生化性提高,从而有利于生物法的进一步降解; 6)操作简单,易于控制和管理 4.·OH自由基的优点 1)选择性小,反应速度快;2)氧化能力强;3)处理效率高;5)氧化彻底

5.高级氧化技术分为哪几类? 1)化学氧化法:臭氧氧化/Fenton氧化/高铁氧化2)电化学氧化法3)湿式氧化法:湿式空气氧化法/湿式空气催化氧化法 4)超临界水氧化法 5)光催化氧化法6)超声波氧化法 7)过硫酸盐氧化法 6.自由基与污染物反应的四种主要方式:氢抽提反应、加成反应、电子转移、(氧化分解)。 自由基反应的三个阶段:链的引发、链的传递、链的终止 自由基反应具有无选择性,反应迅速的特点。 7. 产生羟基自由基的途径:Fe2+/H2O2、 UV/H2O2、 H2O2/O3、 UV/O3、UV/H2O2/O3、光催化氧化(TiO2光催化氧化反应机理:产生空穴和电子对),对有机物降解速率由快到慢依次为UV-Fenton、 Fenton、 O3/US、O3、O3/UV、UV/H2O2、UV。 8. Fenton试剂:亚铁离子(Fe2+)和过氧化氢(H2O2)的组合。 Fenton反应: Fenton反应是以亚铁离子作为催化剂来催化过氧化氢(H2O2),使其产生羟基自由基(·OH),进行有机物的氧化,羟基自由基具有強的氧化能力,可与大部分的芳香族有机物进行反应,同时亚铁离子氧化成铁离子(Fe3+),(铁离子有混凝作用也可去除部分有机物)铁离子又会与双氧水反应,并还原成亚铁离子(Fe2+). 反应机理:H2O2与Fe2+反应分解生成羟基自由基(·OH)和氢氧根离子(OH-),并引发连锁反应从而产生更多的其它自由基,然后利用这些自由基进攻有机质分子,从而破坏有机质分子并使其矿化直至转化

LOA湿式氧化吸收联合脱硫脱硝工艺及成套装备(技术鉴定)

LOA湿式氧化吸收联合脱硫脱硝工艺及成套装备 时间:2014年04月08日 研制单位:北京利德衡环保工程有限公司 鉴定形式:专家鉴定会 鉴定日期: 2014年3月19日 技术原理: LOA湿式氧化吸收联合脱硫脱硝工艺以湿式脱硫、液相氧化-还原吸收脱硝为基本原理,在一个吸收塔内实现锅炉烟气的联合脱硫脱硝。技术原理如下: (1)湿法脱硫(钙法或镁法) 将氧化钙或者氧化镁制浆作为脱硫剂,与烟气中SO2混合接触反应去除SO2。钙法产生的亚硫酸钙可强制氧化生成硫酸钙(石膏),镁法产生的亚硫酸镁、硫酸镁可经浓缩、过滤或结晶制备镁肥。主要反应如下: 钙法:Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O Ca(OH)2+H2SO3→CaSO3+2H2O CaSO3+0.5O2→CaSO4 镁法:Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O Mg(OH)2+H2SO3→MgSO3+2H2O MgSO3+0.5O2→MgSO4 (2)液相氧化 以NaClO3(99%)和浓盐酸(31%)为原料制备高浓度ClO2,稀释高浓度ClO2配成一定浓度的氧化剂溶液,与烟气中的NO反应将其氧化为高价态的NOx(主要是NO2)。主要反应如下: 2ClO2+5NO+H2O→2HCl+5NO2 Cl2+NO+H2O→2HCl+NO2 (3)还原脱硝 利用脱硫生成的亚硫酸盐浆液(根据工艺可添加助剂R)作为还原剂与烟气中NOx反应,将NO2还原为N2和部分亚硝酸盐、硝酸盐去除。反应机理如下: 2SO32-+NO2→2SO42-+0.5N2 2SO32-+2NO2+2OH-→2SO42-+NO2- 亚硝酸盐通过曝气,强制氧化为硝酸盐: NO2-+0.5O2→NO3- 工艺流程: 锅炉烟气经除尘后进入吸收塔,塔内设置集液升气装置,将吸收塔从下到上依次分为脱硫段、氧化段和脱硝段,每段各自成为独立的循环系统。工艺流程示意如下:

高级氧化技术——臭氧氧化技术在水处理中的应用

高级氧化技术——臭氧氧化技术在水处理中的应用摘要:高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,简称AOP):运用点、光辐射、催化剂,有时还与氧化剂结合,在反应中产生活性极强的自由基(·OH),正在通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等,使水体中的大分子难降解有机物氧化降解为低毒或无毒的小分子物质,甚 至直接降解成为CO 2和H 2 O,接近完全矿化。 关键词:水污染高级氧化技术臭氧氧化 1简介 随着工业的迅猛发展和人类物质生活水平的提高,水环境污染已是普遍存在的问题。过去十年,许多国家都制定了十分严格的标准,这些标准都特别要求对生态系统有毒害影响的物质实施严格监控。对那些有毒且难以生物降解的化合物,需要用非生物降解的其它处理技术去除,化学氧化法就是其中之一,其目的就是将这些难降解的有害物质氧化成二氧化碳、水和无机物或至少也要氧化成无害的物质。许多文献报道那些难生物降解的污染物常常具有高化学稳定性,很难完全氧化,因此采用比常规净化处理工艺更有效的技术是必要的。【1】高级氧化技术是近年发展起来的一种新型的在常温常压下将那些难以用臭 氧单独氧化或降解的有机物氧化的方法。同其它高级氧化技术如O 3/H 2 O 2 、UV/ O 3、UV/ H 2 O 2 、UV/ H 2 O 2 / O 3 、TiO 2 / UV和CWAO 等一样,催化臭氧化技术也是 利用反应过程中产生大量高氧化性自由基(羟基自由基) 来氧化分解水中的有机物从而达到水质净化。 2臭氧氧化技术的特点 相对于传统工艺来说,臭氧氧化技术拥有它不可代替的领先优势: O 3+H 2 O+hv → O 2 +H 2 O 2 H 2O 2 +hv → 2·OH (1)此反应过程中产生大量氢氧自由基·OH(表现强氧化性的原因),反应速度快,多数有机物在此过程中的氧化速率常数可达106 ~109 L/(mol.s)。 (2)适用范围广,较高的氧化电位使得·OH几乎可将所有有机物氧化直至矿化,不会产生二次污染。

高级氧化工艺优缺点的比较

高级氧化工艺优缺点的比较 常用的高级氧化Fenton氧化法,光催化氧化法,电催化氧化法,铁碳微电解氧化法等,现对这几种方案进行比较。 Fenton氧化法:Fenton(芬顿)试剂法是针对一些特别难降解的机有污染物如高COD,利用硫酸亚铁和双氧水的强氧化还原性,生成反应强氧化性的羟基自由基,与难降解的有机物生成自由基,最后有效的氧化分解(芬顿(Fenton)试剂反应机理)其化学反应机制如下: 2+--3+→Fe(OH)↓+OHHO+Fe →OH+Fe322随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大增强。从广义上说,Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用,通过H2O2产生羟基自由基(·OH)处理有机物的技术。 光催化氧化法:光化学氧化法包括光激发氧化法(如O3/UV)和光催化氧化法(如TiO2/UV)。光激发氧化法主要以O3、H202、O2和空气作为氧化剂,在光辐射作用下产生羟基自由基HO·。光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂,使其在紫外光(UV)的照射下产生HO·,两者都是通过HO·的强氧化作用对有机污染物进行处理。其中,氧化效果较好的是紫外光催化氧化法,它的作用原理是让有机化合物中的C-C、C-N键吸收紫外光的能量而断裂,使有机物逐渐降解,最后以CO2的形式离开体系。 电催化氧化法:电化学氧化法是指通过阳极表面上放电产生的羟基自由基HO·的氧化作用,HO·亲电进攻吸附在阳极上的有机物而发生氧化反应,从而去除污染物。研究表明,在酸性介质和PbO2固定床电极反应器中,经过5h的降解,苯胺的去除率可达97%以上;在碱性介质中,苯胺和4-氯苯胺在Pb箔上的阳极氧化呈现出一级反应特征,在3h内,这类物质的去除率为99%,而且所有的中间产物也可被彻底氧化。含有卤代物和硝基化合物 以上。Ti的废水通过电化学氧化处理,采用、PbO2或碳纤维阳极,其去除率可达95%的条件下,PH3-4铁碳微电解氧化法:铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应。在废水的电极电位差,因而会形成无1.2VFe当铁和炭浸入电解质溶液中时,由于和C之间存在阳极反应产生的新生态二价铁离子具有较强在其作用空间构成一个电场。,数的微电池系统N-)=如羧基—的还原能力,可使某些有机物还原,也可使某些不饱和基团(COOH、偶氮基-N的双键打开,使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外,二价和三价铁离子是良好的絮凝剂,特别是新生的二价铁离子具有更高的可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀,吸附污水中的悬浮pH-絮凝活性,调节废水的吸附或胶体态的微小颗粒及有机高分子,可进一步降低废水的色度,同时去除部分有机污染物,在偏酸性的条件下,这些活性[O]质使废水得到净化。阴极反应产生大

HPF湿法脱硫

HPF法脱硫 第一节HPF法脱硫 HPF法脱硫属液相催化氧化法脱硫,HPF催化剂在脱硫和再生全过程中均有催化作用,是利用焦炉煤气中的氨作吸收剂,以HPF为催化剂的湿式氧化脱硫,煤气中的H2S等酸性组分由气相进入液相与氨反应,转化为硫氢化铵等酸性铵盐,再在空气中氧的氧化下转化为元素硫。HPF法脱硫选择使用HPF(醌钻铁类)复合型催化剂,可使焦炉煤气的脱硫效率达到99%左右。 一、HPF法脱硫的基本反应 1、脱硫反应 NH3+H2O NH4OH NH4OH +H2S NH4HS + H2O NH4OH + HCN NH4CN+H2O NH4OH+CO2 NH4HCO3 NH4OH+NH4HCO3 (NH4)2CO3+H2O NH4OH+ NH4HS +( x-1)SX (NH4)2 SX + H2O 2NH4HS+(NH4)2CO3 +2( x-1)S 2 (NH4)2 SX + CO2 + H2O NH4++ NH4HCO3 NH4HOO-+H2O NH4HS + NH4HCO3+( x-1)S (NH4)2SX+CO2+H2O NH4CN+(NH4)2 SX NH4CNS+ (NH4)2S(X-1) (NH4)2S(X-1) +S

(NH4)2SX 2、再生反应 NH4HS+1/2O2 S↓+ NH4OH (NH4)2SX+1/2O2+H2O SX↓+2 NH4OH NH4CNS H2N-CS-NH2 H2N-CHS=NH H2N-CS-NH2+1/2O2 H2N-CO-NH2+S↓ H2N-CO-NH2 +2H2O (NH4)2CO3 2 NH4OH + CO2 3、副反应 2NH4HS+2O2 (NH4)2 S2O3+H2O 2(NH4)2 S2O3+O2 (NH4)2 SO4+2S↓ HPF脱硫的催化剂是由对苯二酚(H)、PDS(双环酞氰酤六磺酸铵)、硫酸亚铁(F)组成的水溶液其中还含有少量的ADA,硫酸锰,水杨酸等助催化剂,关于HPF脱硫催化剂的催化作用机理目前尚在进一步研究之中,各组分在脱硫溶液的参考浓度为:H(对苯二酚) 0.1~0.2g/l;PDS (4~10)×10-6(质量分数);F(硫酸亚铁) 0.1~0.2g/l ;ADA0.3~0.4g/l,其它组分的最佳含量仍在探索中。 一、 HPF法脱硫工艺流程 1、工艺流程 HPF法脱硫工艺流程如图5-5所示,从鼓风冷凝工段来的煤气,温度约55℃,首先进入直接式预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触,被冷至30~35℃;然后进入脱硫塔。 予冷塔自成循环系统,循环冷却水从塔下部用泵抽出送至循环水冷却器,用低温水冷却至20~25℃后进入塔顶循环喷洒。采取部分剩余氨水更新循环冷却水,多余的循环水返回冷凝鼓风工段,或送往酚氰污水处理站。 预冷后的煤气进入脱硫塔,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中的硫化氢、氰化氰(同时吸收煤气中的氨,以补充脱硫液中的碱源)。脱硫后煤气含硫化氢降至50mg/m3左右,送入硫铵工段。 吸收了H2S、HCN的脱硫液从塔底流出,经液封槽进入反应槽,然后用脱硫液循环泵送入再生塔,同时自再生塔底部通入压缩空气,使溶液在塔内得以氧化再生。再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环再生。 浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫,利用位差自流入泡沫槽,经澄清分层后,清液返回反应槽,硫泡沫用泡沫泵送入熔硫釜,经数次加热、脱水,再进一步加热熔融,最后排出熔融硫磺,经冷却后装袋外销。

高级氧化技术中非均相体系氧化技术研究

高级氧化技术中非均相体系氧化技术研究 焦化废水属有毒有害、难降解的高浓度有机废水,其中有机物以酚类化合物居多,约占总有机物的一半,有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、碳的杂环化合物等。高级氧化技术处理难度较大,已成为现阶段环境保护领域亟待解决的一个难题。 目前,在国内各焦化企业大多采用生化法处理焦化废水。据国家冶金局统计资料,绝大多数焦化企业对焦化废水的处理效果不理想,生化出水的COD含量均很高,大部分企业不达标。而传统的物理化学方法在去除废水毒性以及提高废水的可生化性等方面存在不足。近年来,国内外对焦化废水的处理方法也做过多方面的研究,提出过各种各样的改进,各种新的技术不断产生,尤其是高级氧化技术,引起越来越多水处理工作者的注意。 高级氧化技术与传统的处理方法相比具有明显的优势,如该技术采用的设备简单,反应速度快,不会产生大量的生物污泥,对废水中不可生化的有机污染物的降解能力强等优点。本文就国内外应用高级氧化技术处理焦化废水的研究进展情况进行了较为全面的综述,阐述了几种不同高级氧化技术的原理、特点,并提出了今后应用研究中需要进一步关注的问题。 1 高级氧化技术概述 高级氧化技术是近年来水处理领域兴起的新技术,通常指在环境温度和压力下通过产生具有高反应活性的氧化降解有机污染物的处理方法。高级氧化技术的关键是产生高活性的羟基自由基,一般采用加入氧化剂、催化剂或借助紫外光、超声波等多种途径产生。按所用的氧化剂及催化条件的不同,高级氧化技术通常包括试剂法及试剂法、组合类臭氧法、半导体光催化氧化法、超声化学氧化法等。但无论是哪种高级氧化体系,羟基自由基都是氧化剂的主体。高级氧化技术就是不断地提高羟基自由基生成率和利用率的过程。羟基自由基反应是高级氧化技术的根本特点。 2 高级氧化法在焦化废水处理中的研究进展 光催化氧化技术比传统的化学氧化法具有明显的优势,如无需化学试剂,操作条件容易控制,无二次污染,加之化学稳定性高、无毒且成本低,具有潜在的优势。但该方法也存在一定的局限性,主要表现在催化剂的催化效率低和光高浓度废水中的传导效率低等方面。 3 高级氧化技术的集成研究 高级氧化技术是集众多复杂影响因素于一体的综合过程,包括诸如水溶液化学、光化学、水力学,以及微界面物理化学等过程。高级氧化技术的高效性取决于高效的氧化剂、催化剂及与之匹配的高效反应器,高效经济的自动投药技术及原水水质化学等多方面因素。不同的高级氧化技术表现出不同的氧化特点,从而要求与之反应特征相适应的高效反应器。 焦化废水是一种相当难于处理的废水,单一的处理技术存在处理效果差、处理成本高等问题。因此,多种方法组合联用以达到处理效果与经济成本的最优化将成为焦化废水处理技术的发展方向之一。

氧化镁湿法脱硫工艺

氧化镁湿法脱硫工艺 【信息时间:2010-10-22 阅读次数:261 】【我要打印】【关闭】 一、工作原理 氧化镁湿法脱硫工艺(简称:镁法脱硫)与石灰-石膏法脱硫工艺类似,它是以氧化镁(MgO)为原料,经熟化生成氢氧化镁(Mg(OH) 2 )作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺,最终反应产物为硫酸镁溶液,经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。 二、反应过程 1、熟化 MgO+H 2O —>Mg(OH) 2 2、吸收 SO 2 + H 2 O—> H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O—> H 2 SO 4 3、中和 Mg(OH) 2+ H 2 SO 3 —> Mg SO 3 +2H 2 O Mg(OH) 2+ H 2 SO 4 —>Mg SO 4 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HCl—>Mg Cl 2 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HF —>MgF 2 +2H 2 O 4、氧化 2 Mg SO 3+O 2 —>2Mg SO 4 5、结晶 Mg SO 3+ 3H 2 O—> Mg SO 3 〃3H 2 O

Mg SO 4+ 7H 2 O —>Mg SO 4 〃7H 2 O 三、系统组成 脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。 四、工艺流程 锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱 来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-4 台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO 2 后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸镁被鼓入的空气氧化成硫酸镁晶体。同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液,用于补充被消耗掉的氢氧化镁,使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔,经浓缩后进入脱硫副产品系统,经过脱水形成硫酸镁晶体。 五、工艺特点 1、反应性好,脱硫效率高 湿法脱硫的反应强度取决于脱硫剂碱金属离子的溶解碱性。由于镁离子的溶解碱性比钙离子高数百倍,因而镁基脱硫剂具有比钙基脱硫剂高数十倍的脱硫反应能力。工业实践证明,镁基脱硫剂能比钙基脱硫剂更高的脱硫效率,可达99%以上,同时采用镁基脱硫所要求的喷淋水量仅相当于达到同样脱硫效率的钙基脱硫的1/3,耗电量也大为降低。 2、运行可靠性高 由于镁基脱硫生成物的溶解度较高,其固体悬浮物为松散的结晶体,不易沉积,因此没有钙基湿法脱硫系统中存在的结垢、结块、堵塞等现象,运行可靠,维护更容易。

湿法脱硫设计

湿法脱硫设计 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

1、前言 众所周知,脱硫是合成氨生产中原料气净化的重要工艺环节。目前我国大多数合成氨厂均以无烟煤为原料。一方面随着优质低硫无烟煤的价格不断上涨,供应紧张。而另一方面,碳铵市场又日渐萎缩,效益下滑,举步维坚。为了适应市场竟争及追求较佳的经济效益,众多小氮肥企业纷纷对原料路线进行适当的调整。不断地扩能改造开发新产品使其产品多样化,才不至于在市场竟争中遭到淘汰。 鉴于此,安微某公司,在3000吨合成氨装置的基础上,合成氨生产装置经过了扩能及联产甲醇的改造。经过不断地发展,目前已具备了年产6万吨氨醇的生产能力。产品由单一的生产碳铵走向了生产碳铵、甲醇、液氨并举之路。企业经济效益得以大幅提高。但是半水煤气脱硫装置存在的问题未得到根本的解决,以及没有变换气脱硫装置。造成了精脱硫装置的活性炭、水解剂以及甲醇催化剂的寿命很短,费用高。并且严重制约了生产的长周期稳定运行。 2006年8月,公司联系长春东狮科贸实业有限公司,决定共同对其脱硫系统进行彻底的改造,经过改造,888湿式氧化法脱硫装置投运后,取得了明显的效果,为联醇装置的稳定生产奠定了基础。 2、原脱硫装置的运行状况及存在的问题 2.1工艺落后,设备陈旧,污染环境。

原半水煤气脱硫采用氨水中和法,没有再生系统,脱硫用氨水在Φ2400喷淋塔内循环吸收H2S,达到饱和后随即排放,造成环境污染。且设备操作弹性小,只能适应半水煤气入口H2S含量0.4~0.6g/Nm3的脱硫。否则半脱出口H2S含量将严重超指标。 2.2氨损失大,且不能适应掺烧高硫煤的要求。 氨水中和H2S的反应方程式为: NH4OH+H2S→NH4HS+H2O 按反应式,理论上每吸收1kgH2S需要耗NH3量为:(35/34)(17/35)=0.5kg。则每天氨损失为:170×3300×(1.0-0.2)×0.5=224.4kg。饱和了H2S的氨水直接排放,已遭到环保部门的查处。在半水煤气中H2S含量达到1.0 g/Nm3时,则半脱出口H2S含量达到0.4~0.5g/Nm3,超指标严重。 2.3由于没有变换气脱硫,造成精脱硫及甲醇催化剂寿命很短。 由于没有变换气脱硫装置,脱碳出口H2S含量一般在20mg/Nm3左右。致使精脱硫负荷重,H2S时常穿透精脱硫床层,出口总硫含量高。导致甲醇催化剂寿命很短,不足三个月便报废,成本高。 3.脱硫系统的改造思路及新技术的运用 3.1脱硫系统的改造思路是将半水煤气脱硫由氨水中和法改造为以Na2CO3水溶液为吸收剂,以东狮牌888为脱硫催化剂的888湿式氧化法脱硫。考

水处理中的高级氧化技术

水处理中的高级氧化技术 摘要:高级氧化技术对处理高浓度难降解有毒有害的废水有很好的效果。介绍高级氧化技术机理及Fenton 氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法在水处理领域的研究进展和应用,探讨了各种高级氧化技术的优缺点。 关键词:高级氧化技术;废水处理;羟基自由基 高级氧化工艺(Advanced Oxidation Processes,简称AOPS)是20世纪80年代开始形成的处理有毒污染物技术,它的特点是通过反应产生羟基自由基(·OH),该自由基具有极强的氧化性,通过自由基反应能够将有机污染物有效的分解,甚至彻底的转化为无害的无机物,如二氧化碳和水等。由于高级氧化工艺具有氧化性强、操作条件易于控制的优点,因此引起世界各国的重视,并相继开展了该方向的研究与开发工作。高级氧化技术主要分为Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法。 一、几种高级氧化技术 1.Fenton氧化法 过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化技术体系称为Fenton试剂。它是100多 年前由H.J.H.Fenton发明的一种不需要高温和高压而且工艺简单的化学氧化水 处理技术。近年来研究表明,Fenton的氧化机理是由于在酸性条件下过氧化氢被催化分解所产生的反应活性很高的羟基自由基所致。在Fe2+催化剂作用下,H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化。其一般历程为: Fe2+ +H2O2→Fe3+ +OH- +·OH Fe3+ +H2O2→Fe2+ + H+ + ·O2H RH +·OH→R·+ H2O R· +·OH→ROH + ·OH Fe2+ + ·OH→OH- +Fe3+ Fenton氧化法一般在PH为2~5的条件进行,该方法优点是过氧化氢分解速

氧化镁脱硫工艺

氧化镁脱硫工艺 一、工作原理 氧化镁湿法脱硫工艺(简称:镁法脱硫)与石灰-石膏法脱硫工艺类似,它是以氧化镁(MgO)为原料,经熟化生成氢氧化镁(Mg(OH) 2 )作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺,最终反应产物为硫酸镁溶液,经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。 二、反应过程 1、熟化 MgO+H 2O —>Mg(OH) 2 2、吸收 SO 2 + H 2 O—> H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O—> H 2 SO 4 3、中和 Mg(OH) 2+ H 2 SO 3 —> MgSO 3 +2H 2 O Mg(OH) 2+ H 2 SO 4 —> MgSO 4 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HCl—> MgCl 2 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HF —>MgF 2 +2H 2 O 4、氧化 2 MgSO 3+O 2 —>2MgSO 4 5、结晶 MgSO 3+ 3H 2 O—> MgSO 3 ·3H 2 O MgSO 4+ 7H 2 O —>MgSO 4 ·7H 2 O 三、系统组成 脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。 四、工艺流程

锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱 来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-4 台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO 后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸镁被鼓 2 入的空气氧化成硫酸镁晶体。同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液,用于补充被消耗掉的氢氧化镁,使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔,经浓缩后进入脱硫副产品系统,经过脱水形成硫酸镁晶体。 五、工艺特点 1、反应性好,脱硫效率高 湿法脱硫的反应强度取决于脱硫剂碱金属离子的溶解碱性。由于镁离子的溶解碱性比钙离子高数百倍,因而镁基脱硫剂具有比钙基脱硫剂高数十倍的脱硫反应能力。工业实践证明,镁基脱硫剂能比钙基脱硫剂更高的脱硫效率,可达99%以上,同时采用镁基脱硫所要求的喷淋水量仅相当于达到同样脱硫效率的钙基脱硫的1/3,耗电量也大为降低。 2、运行可靠性高 由于镁基脱硫生成物的溶解度较高,其固体悬浮物为松散的结晶体,不易沉积,因此没有钙基湿法脱硫系统中存在的结垢、结块、堵塞等现象,运行可靠,维护更容易。 3、造价低 由于反应强度高,镁基喷淋反应吸收塔的高度只有钙基脱硫的2/3左右,因此,镁基脱硫的主体设备的造价要明显低于钙基吸收塔。 同时,由于氧化镁的分子量(40)是氧化钙(56)的73%,是碳酸钙(石灰石,分子量为100)的40%,因此,去除等量的二氧化硫所需的氧化镁要比钙基

高级氧化技术与传统的处理方法及优势

高级氧化技术与传统的处理方法及优势 焦化废水属有毒有害、难降解的高浓度有机废水,其中有机物以酚类化合物居多,约占总有机物的一半,有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、碳的杂环化合物等。高级氧化技术处理难度较大,已成为现阶段环境保护领域亟待解决的一个难题。 目前,在国内各焦化企业大多采用生化法处理焦化废水。据国家冶金局统计资料,绝大多数焦化企业对焦化废水的处理效果不理想,生化出水的COD含量均很高,大部分企业不达标。而传统的物理化学方法在去除废水毒性以及提高废水的可生化性等方面存在不足。近年来,国内外对焦化废水的处理方法也做过多方面的研究,提出过各种各样的改进,各种新的技术不断产生,尤其是高级氧化技术,引起越来越多水处理工作者的注意。 高级氧化技术与传统的处理方法相比具有明显的优势,如该技术采用的设备简单,反应速度快,不会产生大量的生物污泥,对废水中不可生化的有机污染物的降解能力强等优点。本文就国内外应用高级氧化技术处理焦化废水的研究进展情况进行了较为全面的综述,阐述了几种不同高级氧化技术的原理、特点,并提出了今后应用研究中需要进一步关注的问题。 1 高级氧化技术概述 高级氧化技术是近年来水处理领域兴起的新技术,通常指在环境温度和压力下通过产生具有高反应活性的氧化降解有机污染物的处理方法。高级氧化技术的关键是产生高活性的羟基自由基,一般采用加入氧化剂、催化剂或借助紫外光、超声波等多种途径产生。按所用的氧化剂及催化条件的不同,高级氧化技术通常包括试剂法及试剂法、组合类臭氧法、半导体光催化氧化法、超声化学氧化法等。但无论是哪种高级氧化体系,羟基自由基都是氧化剂的主体。高级氧化技术就是不断地提高羟基自由基生成率和利用率的过程。羟基自由基反应是高级氧化技术的根本特点。 2 高级氧化法在焦化废水处理中的研究进展 光催化氧化技术比传统的化学氧化法具有明显的优势,如无需化学试剂,操作条件容易控制,无二次污染,加之化学稳定性高、无毒且成本低,具有潜在的优势。但该方法也存在一定的局限性,主要表现在催化剂的催化效率低和光高浓度废水中的传导效率低等方面。 3 高级氧化技术的集成研究 高级氧化技术是集众多复杂影响因素于一体的综合过程,包括诸如水溶液化学、光化学、水力学,以及微界面物理化学等过程。高级氧化技术的高效性取决于高效的氧化剂、催化剂及与之匹配的高效反应器,高效经济的自动投药技术及原水水质化学等多方面因素。不同的高级氧化技术表现出不同的氧化特点,从而要求与之反应特征相适应的高效反应器。 焦化废水是一种相当难于处理的废水,单一的处理技术存在处理效果差、处理成本高等问题。因此,多种方法组合联用以达到处理效果与经济成本的最优化将成为焦化废水处理技术的发展方向之一。

湿法脱硫综述

湿法脱硫分析 摘要 湿法脱硫工艺按照脱硫机理的不同可分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。湿法脱硫,最大的优点是能脱除气体中绝大部分的硫化物,是一种比较适用和经济的方法,但存在脱有机硫能力差、脱硫精度不高的问题,一般用于含硫高、处理量大的气体脱硫。 一化学吸收法 化学吸收法主要包括醇胺法(对不同天然气组成有广泛的适应性)、热钾碱法(主要用于合成气脱除CO2)。 1.醇胺法 醇胺法是化学吸收法最常用的方法,是天然气净化的主导工艺。醇胺法包括一乙醇胺法(MEA)、二乙醇胺法(DEA)、二甘醇胺法(GDA)、二异丙醇胺法(DIPA)砜胺法(sulfinol),以及具有选择性吸收的改良甲基二乙醇胺法(MDEA)。 1.1.化学过程基本原理 依靠化学溶剂与酸气发生酸碱中和反应而脱除硫化氢等,在升温、降压条件下使溶液析出酸气,溶剂得以再生。 1.2.工艺流程 醇胺法和砜胺法工艺流程图如图所示,包括吸收、闪蒸、换热及再生部分。天

然气自吸收塔底进入与由上而下的醇胺液逆流接触,脱除酸气后从吸收塔顶部出来,成为湿净化气。吸收了硫化氢的醇胺液叫富液,从吸收塔底出来后进入闪蒸罐降压闪蒸,脱除烃类气,再经贫富液换热器升温后进入再生塔解吸,再生完全的醇胺液叫贫液,经降温后泵送回吸收塔顶部继续循环使用。 1.3.醇胺法工艺特点及主要影响因素 MEA在各种胺中碱性最强,与酸气反应最迅速,既可脱除H2S又可脱除CO2,无选择性。与COS及CS2发生不可逆降解,不宜用MEA法。氧的存在也会引起乙醇胺的降解,故含氧气体的脱硫不宜用MEA。 DEA既可脱除H2S,又可脱除CO2,也没有选择性。与MEA不同,DEA可用于原料气中含有COS的场合。虽然DEA的分子量较高,但由于它能适应两倍以上MEA 的负荷,因而它的应用仍然经济。DEA溶液再生之后一般具有较MEA溶液低得多的残余酸气浓度。 MDEA工艺被证实具有对H2S优良的选择脱除能力和抗降解性强、反应热较低、腐蚀倾向小、蒸气压较低等优点。但MDEA工艺对有机硫的脱除效率低,对CO2含量很高的原料气(如注入CO2后采出的油田气)的净化,其选吸性能还不能满足要求。 砜胺法采用的吸收液是具有物理吸收性能的环丁砜、具有化学吸收性能的醇胺以及少量水组成。该工艺具有酸气负荷高,吸收贫液的循环量小,水、电、蒸汽的消耗低,溶剂损失量小,气体的净化度高,对设备的腐蚀性差等优点;但溶剂吸收重烃能力强,溶剂溅漏到管线或设备上会溶解油漆,价格较贵,变质后再生困难。 醇胺法工艺主要影响因素有:温度、压力溶剂浓度、贫液酸性气负荷。 温度低有利于醇胺吸收干气中的硫化氢,温度高则有利于富液再生;压力高气相分压高,有利于吸收硫化氢,但压力过高,设备成本较高。压力低有利用富液再生;溶液浓度高吸收硫含量高,但富液浓度过高,容易发泡,影响运转;贫液酸性气负荷越低吸收硫容量越大,但过低的酸性气负荷,再生蒸汽用量较大,能耗也就越大。

相关文档
相关文档 最新文档