超臨界水氧化處理油性污泥工藝參數(shù)優(yōu)化的研究
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【摘要】:超臨界水氧化技術(shù)是一種能破壞有機(jī)物基本碳鏈結(jié)構(gòu)的新型氧化技術(shù)。當(dāng)氣體氧化劑溶于超臨界水中形成了雙氧水臭氧體系,為有機(jī)物氧化分解創(chuàng)造了良好的反應(yīng)環(huán)境。廢棄污泥中的有機(jī)物通過(guò)氧化分解反應(yīng)降解成簡(jiǎn)單的、無(wú)害的水、CO和CO2等小分子化合物。實(shí)驗(yàn)采用真實(shí)油性污泥和模擬采煉過(guò)程中的油性污泥為研究對(duì)象與過(guò)氧化氫在自主設(shè)計(jì)的反應(yīng)裝置發(fā)生超臨界氧化反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)研究了處理油性污泥時(shí)超臨界反應(yīng)的最佳反應(yīng)參數(shù)。除此之外實(shí)驗(yàn)還對(duì)超臨界水氧化處理油性污泥的機(jī)理進(jìn)行初步的研究。結(jié)果表明,當(dāng)超臨界反應(yīng)處在420℃、24 MPa、p H值為10、COD為1000 mg/L的反應(yīng)初始條件下時(shí),其對(duì)油性污泥COD去除率高達(dá)95%。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)當(dāng)超臨界反應(yīng)體系中存在HCHO或Na HCO3時(shí),對(duì)提高反應(yīng)的有機(jī)物去除率有明顯的促進(jìn)作用。當(dāng)在反應(yīng)中添加少量的HCHO后,在上述相同的反應(yīng)條件下,其污泥COD去除率更可以高達(dá)98%以上,反應(yīng)殘液的COD小于15 mg/L。在探索反應(yīng)的機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生醋酸和CO,并在反應(yīng)殘液中為檢測(cè)到二者存在,此二者應(yīng)為反應(yīng)中間產(chǎn)物。綜上,當(dāng)反應(yīng)初始條件在溫度420℃-440℃;反應(yīng)壓力24 MPa-30 MPa;反應(yīng)停留時(shí)間10 min-15 min;氧化劑過(guò)氧比,過(guò)氧化氫量與化學(xué)需求量之比為4-7;含油污泥量,污泥中所含有機(jī)物COD為2000 mg/L-6000 mg/L;p H值為10的條件下,超臨界水氧化對(duì)含油污泥的COD出去率可以達(dá)到95%以上。
【關(guān)鍵詞】:超臨界水氧化 含油污泥 COD去除率
【學(xué)位授予單位】:石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X74
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第一章 文獻(xiàn)綜述9-24
- 引言9-10
- 1.1 油性污泥的處理現(xiàn)狀10-16
- 1.1.1 油性污泥介紹10-11
- 1.1.2 現(xiàn)階段油性污泥主要處理方法11-16
- 1.2 超臨界態(tài)流體及其性質(zhì)16
- 1.2.1 超臨界態(tài)流體16
- 1.2.2 超臨界流體的特性16
- 1.3 超臨界水氧化技術(shù)16-19
- 1.3.1 超臨界水特性16-17
- 1.3.2 超臨界水氧化機(jī)理探討17
- 1.3.3 超臨界水氧化流程17-18
- 1.3.4 超臨界水氧化技術(shù)特點(diǎn)18-19
- 1.4 研究進(jìn)展19-21
- 1.4.1 國(guó)內(nèi)外對(duì)超臨界水氧化法的研究19-20
- 1.4.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)催化超臨界水氧化技術(shù)的研究20-21
- 1.5 影響超臨界水氧化性能的因素分析21-23
- 1.6 影響超臨界水氧化技術(shù)應(yīng)用因素23-24
- 第二章 材料與方法24-30
- 2.1 超臨界水氧化系統(tǒng)的搭建24-26
- 2.1.1 反應(yīng)系統(tǒng)搭建24-25
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)備的連接安裝與使用25-26
- 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑的選用26
- 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)26-28
- 2.4 實(shí)驗(yàn)步驟28
- 2.5 泥樣及液態(tài)產(chǎn)物分析方法28-30
- 第三章 超臨界水氧化處理模擬含油污泥條件篩選30-40
- 3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法30-31
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置30
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑選用30
- 3.1.3 分析方法30-31
- 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析31-39
- 3.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)模擬污泥COD去除率的影響31
- 3.2.2 反應(yīng)反應(yīng)時(shí)間對(duì)模擬污泥COD去除率的影響31-32
- 3.2.3 反應(yīng)壓力對(duì)模擬污泥COD去除率的影響32-33
- 3.2.4 過(guò)氧比(n)對(duì)模擬污泥COD去除率的影響33-35
- 3.2.5 原油初始量對(duì)模擬污泥COD去除率的影響35-36
- 3.2.6 pH值對(duì)模擬污泥COD去除率的影響36
- 3.2.7 甲醛對(duì)模擬污泥COD去除率的影響36-38
- 3.2.8 NaHCO_3對(duì)模擬污泥COD去除率的影響38-39
- 3.3 本章小結(jié)39-40
- 第四章 超臨界水氧化處理油田含油污泥條件篩選40-46
- 4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法40
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置40
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑選用40
- 4.1.3 分析方法40
- 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析40-45
- 4.2.1 反應(yīng)溫度的影響40
- 4.2.2 反應(yīng)停留時(shí)間的影響40-41
- 4.2.3 反應(yīng)壓力的影響41-42
- 4.2.4 氧化劑過(guò)氧比的影響42-43
- 4.2.5 初始含油污泥量對(duì)油田污泥COD去除率的影響43-44
- 4.2.6 pH值的影響44-45
- 4.2.7 甲醛的影響45
- 4.3 本章小結(jié)45-46
- 第五章 模擬污泥與實(shí)際污泥處理結(jié)果對(duì)比分析46-50
- 5.1 模擬污泥與實(shí)際污泥數(shù)據(jù)對(duì)比分析46-47
- 5.2 反應(yīng)中間產(chǎn)物分析47-48
- 5.3 反應(yīng)機(jī)理解釋48-49
- 5.4 本章小節(jié)49-50
- 第六章 結(jié)論與展望50-51
- 6.1 結(jié)論與成果50
- 6.2 發(fā)展前景與展望50-51
- 參考文獻(xiàn)51-56
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況56-57
- 致謝57-58
- 作者簡(jiǎn)介58-59
- 附件59
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