工业臭氧催化氧化反应器原理

时间:2023年09月24日 来源:

臭氧催化氧化是利用臭氧在催化剂作用下产生的羟基自由基 [·OH]氧化分解水中有机污染物,由于·OH的氧化能力极强,且氧化反应无选择性,所以可快速氧化分解绝大多数有机化合物(包括一些高稳定性、难降解的有机物)。负载金属的活性炭催化剂是由微小结晶和非结晶部分混合组成的复合物,催化剂表面含有大量的酸性或碱性基团。这些酸性或碱性基团的存在特别是羟基、酚羟基的存在,使催化剂不只具有吸附能力,而且还具有催化能力。臭氧/催化剂协同作用过程中,在催化剂的作用下使臭氧分解产生[·OH]从而引发链反应,此反应还会产生十分活泼的、具有强氧化能力的单原子氧[·O]。臭氧催化反应器和其他氧化剂的联合作用,可大幅减小处理成本和环境污染。工业臭氧催化氧化反应器原理

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为什么说,催化臭氧在深度处理中应用是种新工艺?曾有工程界人士认为,在水处理中臭氧的应用有大量的工程实践,即指臭氧在给水中的消毒与在工业废水中的脱色。但臭氧在深度处理中应用,与前两者完全不同。消毒,只需破坏细胞的生理功能,不需要改变有机物分子形态;脱色,也只需要改变分子结构中显色基团;而深度处理要求将有机物彻底氧化。在投加量上,消毒只需2 – 3 ppm;而在深度处理中需投加上百个ppm;更需要使用催化剂。随便说一句,给水中臭氧—活性炭工艺,活性炭主要是吸附功能并作为微生物载体;臭氧则氧化分解水源水中的腐殖酸类大分子有机物。活性炭并不是臭氧的催化剂,否则微生物功能受到损害。广东庞科臭氧催化反应器臭氧氧化催化剂是一种能改变臭氧氧化反应速度的选择性触媒材料。

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臭氧催化剂氧化是目前研究较多的一种臭氧催化氧化技术,按照反应相态可以分为均相臭氧催化氧化和非均相臭氧催化氧化。非均相臭氧氧化技术是利用非均相催化剂,由于其易于回收且无二次污染等优点,是臭氧催化氧化技术的热门研究方向。由于臭氧催化氧化过程比较复杂,因此,如何针对性的选择合适的催化剂是臭氧催化氧化技术亟待解决的问题。其催化臭氧氧化的主要作用有两种:一是利用催化剂的吸附作用先吸附有机物至催化剂表面区域,增加臭氧与有机物接触机率;二是催化活化臭氧分子,提高臭氧分解产生·OH的速率,取得更好的氧化效果。

众所周知,臭氧的氧化性极强,其氧化比氟略低。高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性,很多污水站都开始采用臭氧工艺来处理污水,并且臭氧在水中可短时间内自行分解,没有二次污染,是一种理想的氧化药剂。目前,臭氧氧化技术在污水处理中得到了多方面的应用。臭氧不只具有很强的消毒杀菌作用,还可以氧化去除水中的污染物质。但是采用臭氧氧化难降解污水还需要考虑臭氧的使用量,由于臭氧的氧化对污染物具有选择性,所以直接采用臭氧进行氧化的效率是非常低的,从而对难降解有机物的去除率也比较低。针对这一点出现了臭氧用催化剂,从而提高了臭氧氧化的利用率。臭氧催化反应器还可以应用于烟气处理中,减少烟囱排放的污染物。

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臭氧在深度处理中的应用,工艺难点在哪里?臭氧比空气重,溶解度是氧气的13倍;关键臭氧不是稳定的气体,常温下净水中的半衰期只有20分钟,且温度和杂质对臭氧半衰期影响很大,在工业废水中一般只有数分钟。深度处理工艺中关键,是在臭氧无效分解之前,经催化臭氧有效分解产生•OH。因此,反应器单位体积催化剂表面积(与催化剂比表面积概念有所不同)是十分重要的参数。简单地说:催化剂的量要多;三相传质条件要好。在臭氧消毒中,臭氧浓度很低,因此对臭氧发生器没有什么要求。在深度处理中,臭氧投加量大;且氧化反应困难,从反应动力学角度,希望臭氧浓度高;因此,供气浓度高的臭氧发生器是选择的方向。随便说一句,即使臭氧浓度很高的供气,气体中绝大部分仍然是氧气。臭氧催化反应器可通过组合其他反应器等方式提高其处理效率和灵活性。江苏工业臭氧催化反应器价位

臭氧氧化催化剂有哪些工艺优势呢?工业臭氧催化氧化反应器原理

催化臭氧化技术特点主要有以下几点: ①工艺流程短,设备简单,处理单元小而紧凑,占地面积小,用电设备少,耗电量低,运行费用低,操作方便且可自动控制,简化对现场操作的要求。 ②当水量水质发生变化时,可进行水质水量的调节,适应能力强,耐冲击负荷能力强。③能与其它技术(如生化法)相结合,充分发挥各自的优势,更进一步提高处理效果。臭氧接触氧化池,又称为臭氧氧化池、臭氧催化氧化池,是使臭氧气体扩散到处理水中并使之与水全方面接触和完成反应处理,提供臭氧溶解于水和确保臭氧反应时间的装置,提高臭氧溶解率和反应效率。工业臭氧催化氧化反应器原理

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