超臨界水氧化法處理山梨酸廢水的研究.pdf

1、山梨酸是國(guó)際上公認(rèn)的低毒高效食品防腐劑，具有廣泛市場(chǎng)發(fā)展前景。但在山梨酸鉀的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水量很大，廢水的成分復(fù)雜，這些物質(zhì)進(jìn)入水體后，消耗大量的溶解氧，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，是一種高濃度難降解有機(jī)廢水。根據(jù)山梨酸廢水的特點(diǎn)，本文提出利用超臨界水氧化法處理山梨酸廢水。
　　 超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)是利用超臨界水(SCW)的特性逐漸發(fā)展起來(lái)的一種處理有毒有害污染物的新方法。本文對(duì)超臨界水氧化法處理山梨酸廢水的各方面進(jìn)行了具

2、體研究，通過實(shí)驗(yàn)得出：
　　 1)SCWO處理山梨酸廢水具有很好的處理效果，正交試驗(yàn)表明，各因素對(duì)山梨酸廢水COD去除率影響的顯著順序?yàn)椋悍磻?yīng)時(shí)間＞過氧比＞反應(yīng)溫度＞反應(yīng)壓力。過氧比相同時(shí)，空氣的氧化效率略高于雙氧水；
　　 2)在溫度為450℃，壓力為25MPa，反應(yīng)時(shí)間為180s時(shí)，過氧比的增加和廢水COD去除率幾乎呈線性關(guān)系，擬合方程相關(guān)系數(shù)接近或超過0.9。但過氧比增加到一定數(shù)值時(shí)，它對(duì)廢水的處理效果的影響會(huì)明顯

3、減弱；
　　 3)本文采用冪指數(shù)法，對(duì)超臨界水氧化法處理山梨酸廢水進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究，并且得出在過氧比K=1.1，壓力為25MPa，溫度為450℃、480℃和500℃動(dòng)力學(xué)方程的具體參數(shù)，即當(dāng)T=450℃時(shí)，k=0.0202，a=0.995:當(dāng)T=485℃時(shí)，k=0.02232，a=0.996;當(dāng)T=500℃時(shí)，k=0.02294,a=0.997。并由此得出超臨界水氧化處理山梨酸廢水動(dòng)力學(xué)方程的反應(yīng)活化能En和指前因子ko：En=

4、16815.07J·mol-1;k0=1.125;
　　 4)對(duì)比了不同溫度下，超臨界水氧化反應(yīng)后廢水中山梨酸和COD的去除率，證明山梨酸在SCWO反應(yīng)過程中形成了一種中間產(chǎn)物，且這種中間產(chǎn)物的活化能較山梨酸高，它的迅速氧化需要在600℃左右的溫度下進(jìn)行：
　　 5)對(duì)超臨界水氧化法處理山梨酸鉀過程的廢水熱值進(jìn)行了分析，最終得到了山梨酸廢水的剩余熱量896kJ/L;
　　 6)對(duì)超臨界水氧化過程中設(shè)備的腐蝕問題進(jìn)

5、行了一定研究，采用電子顯微鏡觀察了超臨界反應(yīng)器經(jīng)一段時(shí)間實(shí)驗(yàn)后的腐蝕情況，得出316L型不銹鋼在超臨界狀態(tài)下存在點(diǎn)蝕情況，點(diǎn)蝕直徑3～6μm，腐蝕速率為0.25mm/a;
　　 7)進(jìn)行了超臨界水氧化法處理山梨酸廢水的經(jīng)濟(jì)成本分析，計(jì)算出該方法的具體運(yùn)行費(fèi)用為￥577.3/t（未利用反應(yīng)形成的過熱蒸汽）。
　　 除此以外，本文還總結(jié)歸納了超臨界水氧化法工程化中出現(xiàn)的問題，并且根據(jù)每個(gè)問題的不同特點(diǎn)提出了進(jìn)一步解決的方案。