低温湿式催化氧化技术

低温湿式催化氧化技术

一、技术背景

 催化湿式氧化法( Catalytic Wet Oxidation Process - 简称为CWO )，是一种解决高浓度生化难降解有机废水的污染问题的废水深度处理技术。CWO在湿式空气氧化法发展起来的催化湿式氧化法由于采用了氧化催化剂,可在较湿式空气氧化法更加缓和的操作条件下,达到更高的处理效率,从而可大大降低投资和运行的费用，被认为是一种有广泛工业应用前景的废水处理新技术。

1.催化湿式氧化技术-催化剂

催化湿式氧化由于传统的湿式氧化法需要较高的温度与压力，相对较长的停留时间，尤其是对于某些难氧化的有机化合物反应要求更为苛刻，因此自70年代以来，人们在传统的湿式氧化法的基础上发展了催化湿式氧化处理技术，使反应能在更温和的条件下和更短的时间内完成。 

催化湿式氧化法是在传统的湿式氧化处理工艺中加人适宜的催化剂以降低反应所需的温度和压力，提高氧化分解能力，缩短时间，防止设备腐蚀和降低成本，应用催化剂加快反应速度，主要因为：其一降低了反应的活化能；其二改变了反应历程、由于氧化催化剂有选择性，有机化合物的种类和结构不同，因此要对催化剂进行筛选评价。

目前用于湿式氧化的催化剂主要包括过渡金属及其氧化物、复合氧化物和盐类。根据所用催化剂的状态，可将催化剂分为均相催化剂与非均相催化剂两类，催化湿式氧化也相应可分为均相催化湿式氧化和非均相催化湿式氧化。

2.低温湿式氧化技术？

由于CWO工艺需要在很高的反应压力和温度下进行，为了降低反应所需的温度和压力，在CWO体系中引入H2O2作启动剂，在较温和的反应条件下， 首先H2O2和Fe2 组成Fenton试剂形成·OH自由基，然后进行链的激发和繁殖，可缩短反应诱导期，从而启动并加速氧化反应的进行。

组成CAO系统总压有两个部分，一部分是该温度下水的饱和蒸汽压，另一部分是该反应条件下所需的初始氧分压。如果要降低系统的反应总压，在高温反应条件下一种有效的途径是取消气态氧，代之液态氧化剂。一方面，液体氧化剂的H2O2的加入取代了高压氧或压缩空气，由此节省了大量的高压动力设备或空气分离设备，降低了系统的总压，从而克服了湿式氧化工艺因高压所引起的设备腐蚀、操作安全等问题。

另一方面，液体氧化剂—H2O2代替气态氧化剂，克服了气-液传质阻力，从而使反应速度得以加快。 因此，利用液态强氧化剂在较高的温度下，压力略高于水的饱和蒸汽压，以维持液相反应，从而提高反应效果。