Hva er våt Oksidasjon?

September 11  by Eliza

Våtoksidasjon er en kjemisk prosess for fjerning av organiske forurensninger fra avløpsstrømmer. Fremgangsmåten omfatter oppvarming av forurenset vann til høye temperaturer, og injisering av luft ved høyt trykk. Reaksjoner av luft med forurensningene vil oksidere dem til vanlige gasser som karbondioksid, som er atskilt senere fra vannstrømmen.

Å innføre luft ved lavere trykk i vannstrømmer skaper en omrøringseffekt, men selv ved høyere temperaturer, vil luften bare delvis reagere med eventuelle organiske forurensninger. Øking av trykket over det kritiske punktet for vann, hvor vannmolekylene er verken væske eller damp, danner en enkelt fase når luften innføres. Luften vil reagere meget godt med de organiske materialer, og et senere trinn hvor trykket reduseres, vil fjerne eventuell gjenværende luft og de gasser som dannes ved reaksjonen.

Vann har en kritisk punkt, en temperatur og et trykk over hvilken damp og væske ikke kan bli sett på som separate faser. Dette kritiske punktet er ca. 3206 kPa (221 bar) og 705 ° F (374 ° C). Over dette punktet, blir vann kjent som et superkritisk fluid, og våte oksidasjonsreaksjoner ofte forekommer ved disse betingelser.

En alternativ prosess som muliggjør bruk av lavere temperaturer og trykk som oppnås med en katalysator. Avfallsstrømmen settes under trykk med luft, og føres over en egnet katalysator, som kan variere avhengig av forurensningene. En katalysator bidrar til den kjemiske reaksjon mellom luft og organiske materialer, men er ikke forbrukes eller ødelagt av reaksjonen. Katalytiske våte oksidasjon reaksjoner kan forekomme i sub-kritiske forhold, som kan redusere driftskostnadene og bruke fartøy med lavere trykk karakterer.

Konstruksjonsmaterialer for reaktorene og tilhørende utstyr som brukes for våtoksidasjon må velges med omhu. Høye temperaturer kan svekke mange metaller, noe som kan kompromittere sin styrke til å inneholde de nødvendige press. Noen organiske forurensninger vil skape sure forbindelser under reaksjonen, og mange metaller vil ikke være egnet for korrosjonsbeskyttelse. Trykk oppvarmet luft kan oksidere og svekke materialene som brukes for tetningsmidler og pakninger, og man må passe på å velge inerte materialer som tåler de vanskelige driftsforhold.

På grunn av de høye trykk og temperaturer som trengs for våte oksydasjonsreaksjoner, forvarming av luft og avløpsstrømmer kan forbedre energieffektiviteten. Varmevekslere kan anvendes som bruker høytemperatur fluider som forlater reaktoren til å forvarme luft og vann strømmer. Ytterligere varme kan skje ved omsetning av luften med de organiske stoffer, og ved hjelp av denne varmen kan redusere driftskostnadene for systemet.

  • Under våt oksidasjon, vannmolekyler nå sitt kritiske punktet der de er verken væske eller damp.