微波催化氧化技術的發(fā)展
微波技術
微波是指波長在0.001~1m,即頻率大約在300MHz~300 GHz范圍內(nèi)的電磁波。其僅對液體中的極性分子起作用,它的電磁場可使極性分子產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)進而產(chǎn)生熱效應,同時改變體系的熱力學參數(shù),降低反應的活化能和分子的化學鍵強度等。微波加熱的特點之一是可在不同深度同時產(chǎn)生熱,這種加熱有別于傳統(tǒng)的加熱方式;其二,微波具有非熱效應的特點,即在微波場中,劇烈的極性分子震蕩,能使化學鍵斷裂。濕式催化氧化技術 濟南越弘微波
在20世紀70年代左右,國外學者對濕式氧化法(WAO)進行了改進,從而得到一種新的方法———濕式催化氧化法(WCAO)。WCAO是在高溫(123~320℃)、高壓(0.5~10MPa)和催化劑(氧化物、貴金屬等)存在的條件下,將有機物和NH3-N分別氧化分解成CO2、N2和H2O等無害物質(zhì),達到凈化的目的〔21〕。催化劑的加入可以降低反應的活化能,使得反應可以在較溫和、較短時間內(nèi)完成〔22〕。發(fā)達國家對WCAO早已有了工業(yè)化的應用,相關的研究報道也很多,其主要應用于含氰廢水、煤氣化廢水、造紙黑液以及城市污泥及垃圾滲濾液處理。但國內(nèi)在這方面的研究近年來才開始慢慢得到人們的重視,如蔣展鵬等研究了VC制藥廢水的催化濕式氧化技術等。與傳統(tǒng)的WAO相比,WCAO有幾個優(yōu)點:(1)催化劑的加入,得以降低反應的條件;
(2)可氧化多種物質(zhì),從而比較容易提高污水或垃圾滲濾液的可生化性;(3)在調(diào)試運行轉(zhuǎn)入正軌以后,抗負荷能力強,處理后的水質(zhì)受污水或垃圾滲濾液的
水質(zhì)影響較低;(4)可以除臭脫色,污水可以回用,尾氣不含刺激性強的有毒物質(zhì).(5)此體系設備緊湊,占地面積小。但WCAO也有較多缺點,最主要的有以下幾點:
(1)與WAO相比,催化劑的加入帶來諸多不便,催化劑易中毒,失去活性,回收催化
劑比較困難,導致二次污染的生成;(2)催化劑中存在活性組分的流失、燒結及載體表面積縮小等問題;(3)由于催化劑的易損失和催化劑的價格昂貴,使得處理成本高。
微波干燥特性與優(yōu)點:
微波設備這種高效環(huán)保的新能源,使得客戶在食品、醫(yī)藥、化工、冶金、木材、土特產(chǎn)、紙制品、垃圾污水處理等各領域物料的微波干燥、殺菌、加熱、催化、脫腥、膨化、殺青、萃取、燒結等系列產(chǎn)品的生產(chǎn)過程即環(huán)保又提高了生產(chǎn)效率
微波有很強的穿透性,可以克服以上弱點。當物料遇到微波時,內(nèi)外會被同時加熱,這樣就避免了有些物料導熱性差的問題,使干燥速度大大提高。如木材、保溫材料、蜂窩陶瓷等,其干燥速度可提高幾十倍。
利用熱傳導的特性把溫度傳遞到物料內(nèi)部,這樣就會形成一個干燥過程,即:物料外層先被干燥,而后干燥層逐漸內(nèi)移。對一般物料而言,含水量越少其導熱性越差,這樣,外面的干燥層就
形成了阻礙熱量向內(nèi)傳遞的一道屏障。使干燥時間大大延長。
微波有很強的穿透性,可以克服以上弱點。當物料遇到微波時,內(nèi)外會
被同時加熱,這樣就避免了有些物料導熱性差的問題,使干燥速度大大提高。如木材、保溫材料、蜂窩陶瓷等,其干燥
速度可提高幾十倍。微波干燥除了速度快之外,其節(jié)能效果也相當可觀。有些物料如玻璃、陶瓷、塑料、及某些食品等對微波的吸收很少,而水分卻很容易吸收微波,所以能量會大限度地集中在水分上。一般情況,微波干燥比紅外干燥節(jié)能30%以上,并且含水量越少效果越明顯。濟南越弘微波設備