電場(chǎng)效應(yīng)與催化濕式氧化的協(xié)同作用及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-11 15:03
催化濕式氧化(Catalytic Wet Oxidation,簡(jiǎn)記CWO)作為一種新型的環(huán)境污染物削減技術(shù)己引起了廣泛的關(guān)注。但CWO過程高溫高壓的苛刻操作條件,及在該操作條件下物料的強(qiáng)腐蝕性對(duì)設(shè)備材質(zhì)提出了很高的要求,從而限制了它的實(shí)際推廣應(yīng)用。如何在大大降低反應(yīng)溫度和壓力的條件下,又能保持有足夠的羥基自由基(HO·)來降解水中的有機(jī)物已成為目前CWO研究領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的課題之一。在CWO成為研究熱點(diǎn)的同時(shí),近年還興起了電化學(xué)方法降解有機(jī)廢水的研究,尤其是三維粒子電極的出現(xiàn)開創(chuàng)了電化學(xué)法處理廢水的新時(shí)期。為此,我們提出將三維電場(chǎng)效應(yīng)與催化濕式氧化作用相結(jié)合以達(dá)到協(xié)同增效的新設(shè)想,使CWO反應(yīng)在較低的溫度和壓力下進(jìn)行并保持較高的有機(jī)物去除效果,進(jìn)而推進(jìn)CWO技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。研制開發(fā)了一套固定床和復(fù)合三維電場(chǎng)一體化連續(xù)式催化濕式氧化反應(yīng)器,實(shí)現(xiàn)將催化濕式氧化與電化學(xué)耦合該反應(yīng)器,并能較好地解決反應(yīng)過程中副反應(yīng)產(chǎn)物氫氣的積累問題。實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)效應(yīng)與催化濕式氧化協(xié)同作用關(guān)鍵是研制出在電場(chǎng)和濕式氧化條件下都可使用的高效、穩(wěn)定和廉價(jià)的負(fù)載型催化劑。為此,本文在自行研制的圓筒狀三維電催化氧化反應(yīng)...
【文章來源】:同濟(jì)大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:171 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
氣液固三相反應(yīng)器示意圖
1.3.2 陰極還原工藝1..3 2.1 典型工藝及原理陰極還原工藝是通過在適 當(dāng)電極 電位下 , 通過合適陰極的還 原作用產(chǎn) 生HZO:或亞鐵離子, 通過外加合適的試劑發(fā)生所謂的電一Fen ot n 反應(yīng), 從而間接降解有機(jī)物 " 在酸性溶液中, 當(dāng)在電極上通直流電時(shí), 首先氧在陰極通過兩電子還原反應(yīng)產(chǎn)生H ZO Z,生成的H Zo :迅速與溶液中存在的Fe2+ 反應(yīng)產(chǎn)生#oH 和Fe +3 ,生成的#o H 使有機(jī)物進(jìn)行無選擇性的氧化降解反應(yīng) " 由于 eF 3+ 的還原電位較 02的初始還原電位高, 因此 eF +3 可在還原 ":的過程中還原再生為 Fe+2 , 當(dāng)然 F矛+也可由鐵陽(yáng)極溶解氧化生成 " 該技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)I-03一./51: 1 H ZO :可藉電解方法現(xiàn)場(chǎng)生成, 省卻添加 HZO:之麻煩, 同時(shí)避免 HZO:貯存與輸送中潛在的危險(xiǎn)性 " o 噴灑在陰極的氧氣或空氣可提高反應(yīng)溶液的混合作用 " Fe +2 可由陰極再生, 故污泥產(chǎn)量少 " 有機(jī)物降解因素較多, 除電化產(chǎn)物o. H 的間接氧化外, 還有陽(yáng)極直接氧化 ! 電混凝和電絮凝作用 "根據(jù)陰極還原產(chǎn)物的不同, 大致可分為三類, 見圖 1.2[ .610 "r一 一 ~. . . .. . . . . 門. 勺.心. . . . . . 州. 卜. . . .) 1
陰極還原的各種類型Fiugre1.3!乞riousytPesoftrhee一iemnsionaleleeroted
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活性炭載CeO2/Sb2O5三維電極電催化氧化降解甲基橙[J]. 陳楷翰,吳偉斌,李國(guó)清,劉小英,蘇文河. 水處理技術(shù). 2005(05)
[2]滴流床催化濕式氧化苯酚的動(dòng)力學(xué)[J]. 李光明,趙建夫,王華,趙修華,周仰原. 環(huán)境科學(xué). 2004(03)
[3]有機(jī)廢水處理中復(fù)極固定床電解槽的研究進(jìn)展[J]. 賈保軍,張愛麗. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2003(11)
[4]不同電催化工藝下苯酚的降解特性[J]. 周明華,吳祖成,汪大翚. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(09)
[5]廢水處理中的復(fù)極性固定床電解槽技術(shù)[J]. 李勇,朱又春,宋衛(wèi)鋒. 工業(yè)水處理. 2002(12)
[6]乳化液廢水濕式氧化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 趙建夫,張蓓,李光明,唐文偉,陳玲. 環(huán)境化學(xué). 2002(06)
[7]高級(jí)氧化法的特性及其應(yīng)用[J]. 孫賢波,趙慶祥,曹國(guó)民,周軍. 中國(guó)給水排水. 2002(05)
[8]活性炭固定床電解槽處理苯酚廢水[J]. 曹敬華,張希衡. 中國(guó)給水排水. 2002(05)
[9]催化濕式氧化處理農(nóng)藥廢水的研究[J]. 楊民,王賢高,杜鴻章,孫承林. 工業(yè)水處理. 2002(04)
[10]錳砂催化電化學(xué)方法對(duì)染料K2G脫色效果的研究[J]. 劉會(huì)娟,曲久輝,雷鵬舉. 環(huán)境化學(xué). 2002(01)
本文編號(hào):3029292
【文章來源】:同濟(jì)大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:171 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
氣液固三相反應(yīng)器示意圖
1.3.2 陰極還原工藝1..3 2.1 典型工藝及原理陰極還原工藝是通過在適 當(dāng)電極 電位下 , 通過合適陰極的還 原作用產(chǎn) 生HZO:或亞鐵離子, 通過外加合適的試劑發(fā)生所謂的電一Fen ot n 反應(yīng), 從而間接降解有機(jī)物 " 在酸性溶液中, 當(dāng)在電極上通直流電時(shí), 首先氧在陰極通過兩電子還原反應(yīng)產(chǎn)生H ZO Z,生成的H Zo :迅速與溶液中存在的Fe2+ 反應(yīng)產(chǎn)生#oH 和Fe +3 ,生成的#o H 使有機(jī)物進(jìn)行無選擇性的氧化降解反應(yīng) " 由于 eF 3+ 的還原電位較 02的初始還原電位高, 因此 eF +3 可在還原 ":的過程中還原再生為 Fe+2 , 當(dāng)然 F矛+也可由鐵陽(yáng)極溶解氧化生成 " 該技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)I-03一./51: 1 H ZO :可藉電解方法現(xiàn)場(chǎng)生成, 省卻添加 HZO:之麻煩, 同時(shí)避免 HZO:貯存與輸送中潛在的危險(xiǎn)性 " o 噴灑在陰極的氧氣或空氣可提高反應(yīng)溶液的混合作用 " Fe +2 可由陰極再生, 故污泥產(chǎn)量少 " 有機(jī)物降解因素較多, 除電化產(chǎn)物o. H 的間接氧化外, 還有陽(yáng)極直接氧化 ! 電混凝和電絮凝作用 "根據(jù)陰極還原產(chǎn)物的不同, 大致可分為三類, 見圖 1.2[ .610 "r一 一 ~. . . .. . . . . 門. 勺.心. . . . . . 州. 卜. . . .) 1
陰極還原的各種類型Fiugre1.3!乞riousytPesoftrhee一iemnsionaleleeroted
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活性炭載CeO2/Sb2O5三維電極電催化氧化降解甲基橙[J]. 陳楷翰,吳偉斌,李國(guó)清,劉小英,蘇文河. 水處理技術(shù). 2005(05)
[2]滴流床催化濕式氧化苯酚的動(dòng)力學(xué)[J]. 李光明,趙建夫,王華,趙修華,周仰原. 環(huán)境科學(xué). 2004(03)
[3]有機(jī)廢水處理中復(fù)極固定床電解槽的研究進(jìn)展[J]. 賈保軍,張愛麗. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2003(11)
[4]不同電催化工藝下苯酚的降解特性[J]. 周明華,吳祖成,汪大翚. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(09)
[5]廢水處理中的復(fù)極性固定床電解槽技術(shù)[J]. 李勇,朱又春,宋衛(wèi)鋒. 工業(yè)水處理. 2002(12)
[6]乳化液廢水濕式氧化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 趙建夫,張蓓,李光明,唐文偉,陳玲. 環(huán)境化學(xué). 2002(06)
[7]高級(jí)氧化法的特性及其應(yīng)用[J]. 孫賢波,趙慶祥,曹國(guó)民,周軍. 中國(guó)給水排水. 2002(05)
[8]活性炭固定床電解槽處理苯酚廢水[J]. 曹敬華,張希衡. 中國(guó)給水排水. 2002(05)
[9]催化濕式氧化處理農(nóng)藥廢水的研究[J]. 楊民,王賢高,杜鴻章,孫承林. 工業(yè)水處理. 2002(04)
[10]錳砂催化電化學(xué)方法對(duì)染料K2G脫色效果的研究[J]. 劉會(huì)娟,曲久輝,雷鵬舉. 環(huán)境化學(xué). 2002(01)
本文編號(hào):3029292
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