Vad är våt oxidation?

Våt oxidation är en kemisk process för att ta bort organiska föroreningar från avloppsvattenströmmar.Processen involverar uppvärmning av det förorenade vattnet till höga temperaturer och injicerar luft vid högt tryck.Luftreaktioner med föroreningarna kommer att oxidera dem till vanliga gaser som koldioxid, som är separerade senare från vattenströmmen.

Introduktion av luft vid lägre tryck i vattenströmmar skapar en omrörningseffekt, men även vid högre temperaturer kommer luften endast kommerreagerar delvis med organiska föroreningar.Att höja trycket ovanför den kritiska vattenpunkten, där vattenmolekyler varken är flytande eller ånga, skapar en enda fas när luften införs.Luften kommer att reagera mycket bra med de organiska materialen, och ett senare steg där trycket reduceras kommer att avlägsna eventuell återstående luft och gaserna som bildas av reaktionen.

Vatten har en kritisk punkt, en temperatur och tryck över vilken ånga och vätskakan inte ses som separata faser.Denna kritiska punkt är cirka 3206 psia (221 bar) och 705 deg; F (374 deg; c).Ovanför denna punkt är vatten känt som en superkritisk vätska, och våta oxidationsreaktioner förekommer ofta vid dessa förhållanden.

En alternativ process som tillåter användning av lägre temperaturer och tryck utförs med en katalysator.Avfallsströmmen trycks in med luft och passerar över en lämplig katalysator, som kan variera beroende på föroreningar.En katalysator hjälper den kemiska reaktionen mellan luften och organiska material, men konsumeras inte eller förstörs av reaktionen.Katalytiska våta oxidationsreaktioner kan uppstå under underkritiska förhållanden, vilket kan minska driftskostnaderna och använda fartyg med lägre tryckklassificering.

Konstruktionsmaterial för reaktorerna och tillhörande utrustning som används för våtoxidation måste väljas noggrant.Höga temperaturer kan försvaga många metaller, vilket kan äventyra deras styrka för att innehålla nödvändiga tryck.Vissa organiska föroreningar kommer att skapa sura föreningar under reaktionen, och många metaller kommer inte att vara lämpliga för korrosionsskydd.Trycksatt uppvärmd luft kan oxidera och försvaga material som används för tätningsmedel och packningar, och man måste vara försiktig för att välja inerta material som tål de allvarliga driftsförhållandena.

På grund av de höga tryck och temperaturer som behövs för våta oxidationsreaktioner, förvärmning av luftenoch avloppsströmmar kan förbättra energieffektiviteten.Värmeväxlare kan användas som använder vätskorna med hög temperatur som lämnar reaktorn för att förvärma luft- och vattenströmmarna.Ytterligare värme kan uppstå från luftens reaktion med organiska ämnen, och att använda denna värme kan minska driftskostnaderna för systemet.