超臨界水氧化法處理山梨酸廢水的研究.pdf

1、山梨酸是國際上公認的低毒高效食品防腐劑，具有廣泛市場發(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，廢水的成分復雜，這些物質(zhì)進入水體后，消耗大量的溶解氧，對環(huán)境造成嚴重污染，是一種高濃度難降解有機廢水。根據(jù)山梨酸廢水的特點，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)展起來的一種處理有毒有害污染物的新方法。本文對超臨界水氧化法處理山梨酸廢水的各方面進行了具

2、體研究，通過實驗得出：
　　 1)SCWO處理山梨酸廢水具有很好的處理效果，正交試驗表明，各因素對山梨酸廢水COD去除率影響的顯著順序為：反應時間＞過氧比＞反應溫度＞反應壓力。過氧比相同時，空氣的氧化效率略高于雙氧水；
　　 2)在溫度為450℃，壓力為25MPa，反應時間為180s時，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，它對廢水的處理效果的影響會明顯

3、減弱；
　　 3)本文采用冪指數(shù)法，對超臨界水氧化法處理山梨酸廢水進行了動力學研究，并且得出在過氧比K=1.1，壓力為25MPa，溫度為450℃、480℃和500℃動力學方程的具體參數(shù)，即當T=450℃時，k=0.0202，a=0.995:當T=485℃時，k=0.02232，a=0.996;當T=500℃時，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力學方程的反應活化能En和指前因子ko：En=

4、16815.07J·mol-1;k0=1.125;
　　 4)對比了不同溫度下，超臨界水氧化反應后廢水中山梨酸和COD的去除率，證明山梨酸在SCWO反應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℃左右的溫度下進行：
　　 5)對超臨界水氧化法處理山梨酸鉀過程的廢水熱值進行了分析，最終得到了山梨酸廢水的剩余熱量896kJ/L;
　　 6)對超臨界水氧化過程中設備的腐蝕問題進

5、行了一定研究，采用電子顯微鏡觀察了超臨界反應器經(jīng)一段時間實驗后的腐蝕情況，得出316L型不銹鋼在超臨界狀態(tài)下存在點蝕情況，點蝕直徑3～6μm，腐蝕速率為0.25mm/a;
　　 7)進行了超臨界水氧化法處理山梨酸廢水的經(jīng)濟成本分析，計算出該方法的具體運行費用為￥577.3/t（未利用反應形成的過熱蒸汽）。
　　 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)每個問題的不同特點提出了進一步解決的方案。