典型含氮有机化合物超临界水氧化脱氮过程
2021-11-01徐东海杨万鹏孙韶艳
东北电力大学学报 2021年5期
王 瀚,徐东海,王 瑜,杨万鹏,孙韶艳
(西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室,陕西 西安 710049)
超临界水兼具液态水和气态水的性质,只有少量氢键存在,介电常数近似于极性有机溶剂,具有高的扩散系数和低的黏度.有机物、氧化剂在超临界水互溶,从而大大减小了传质阻力[47-48].超临界水氧化技术是利用超临界水的特殊性质,使有机污染物与氧气发生均相氧化反应,高效彻底地将有机物转化成CO2和水,N原子主要被转化为N2,S转化成硫酸盐,无二次污染物,反应速率快,去除率高,可实现自热,是一种绿色环保技术.超临界水氧化技术可广泛用于城市污泥及多种高浓度难生化降解有机废水(如焦化废水[1-3])、农药废水[4-5]、垃圾渗滤液[6-7]等)的高效无害化处理处置.这些污染物通常含有大量有毒有害含氮有机物,NH3-N通常是它们在超临界水氧化过程中的主要中间产物,其高效转化是提高总氮去除率的控制步骤.超临界水氧化主要影响因素有温度、反应时间、反应压力、氧化系数以及催化剂.此外,初始反应物浓度[8-9]及pH[10]也会影响总氮去除率以及有机物去除率.最近,多级注入氧化剂的分段氧化[11-12]以及添加辅助燃料[13-18]也被证明有助于含氮有机物在超临界水中的氧化去除.
Yang等[19]研究了14种含氮有机物的总氮去除率,其中2-硝基苯胺与铬蓝黑R的总氮去除率可高达96%.超临界水氧化过程中氮的有效去除通常需要600 ℃以上苛刻反应条件,这成……
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