基于印染廢水處理的規(guī)整催化劑及結(jié)構(gòu)化反應器研究.pdf

1、催化氧化是處理印染廢水的主要方法之一。整體結(jié)構(gòu)催化劑和反應器在處理廢氣方面有了長足的應用，但在處理廢水方面，尤其是流動力學條件方面卻鮮有研究，理論數(shù)據(jù)比較缺乏。整體結(jié)構(gòu)催化循環(huán)反應器具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗小、混合性能好、流體力學性能優(yōu)良、物料和催化劑無需分離等優(yōu)點，因此關于整體結(jié)構(gòu)催化循環(huán)反應器的基礎研究具有重要意義。
　　本文先通過簡單的正交和單因素分析實驗，快速篩選出能高效處理本次實驗對象酸性橙Ⅱ印染廢水的金屬型催化劑活性組分以及

2、制備方法。結(jié)果表明:采用活性組分M1為硝酸銅，活性組分M2為硝酸鈷，煅燒時間3h，負載量為20×10-3mol，溫度為500℃，活性組分摩爾比為8∶1的制備條件，得到的催化劑活性最高。再通過溶膠涂覆和涂層浸漬法，針對負載量、脫落率、COD去除率的比較，得到制備規(guī)整催化劑最佳的涂覆方法。最佳的制備條件為:涂層各組分質(zhì)量比10∶3∶0.4、20％的硝酸銅、焙燒時間3小時、焙燒溫度500℃，硝酸銅和硝酸鈷的質(zhì)量比為6∶1。
　　氣升式反

3、應器在氣液反應方面有了長足的應用，結(jié)合整體結(jié)構(gòu)催化劑的優(yōu)點使用應該會有意想不到的效果。因此進行其冷模實驗，探究整體催化劑中的流動條件并建立傳質(zhì)和混合模型。采用床層膨脹法、電導示蹤法、氮氣溶氧法和脈沖法分別對反應器的平均氣含率、循環(huán)液速、傳質(zhì)系數(shù)和停留時間分布進行了測量?？疾炝吮碛^氣速(100、300、500、600 L/h)、靜夜位高度(20、30、50、70 mm)、填料高度(400、500、600 mm)、填料孔密度(200、300

4、、400 CPSI)對上述參數(shù)的影響規(guī)律。實驗結(jié)果表明，表觀氣速、填料孔密度基本不影響液體返混和RTD曲線形狀，但對反應器內(nèi)液體的循環(huán)速度和混合時間影響很大，表觀氣速與填料孔密度越大，循環(huán)液速越快，混合時間越短。靜液位高度與填料高度越高，液體返混程度小，越接近平推流，但對循環(huán)液速和混合時間的影響有限。最終通過液相物料衡算建立的傳質(zhì)和混合軸向分散模型與實驗曲線基本吻合。
　　利用設計的結(jié)構(gòu)化催化循環(huán)反應器處理廢水，通過實驗，驗證了冷