每小时10吨湿式氧化处理苯酚废水工艺设计(3)

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5.2 加热器 21

5.2.1加热器的换热面积的计算 21

5.2.2 平均传热温差的计算 22

5.2.3 加热器热量的计算 22

5.2.4 加热器的换热面积计算 22

5.2.5 加热器的工艺结构尺寸的计算 23

5.2.6 加热器的工艺结构尺寸的计算 25

5.3 反应器 25

5.3.1 反应器的容积计算 25

5.3.2 反应器的体积设计 26

5.3.3 反应器催化剂的填充量 26

5.3.4 反应管长度的计算 26

5.3.5 管束尺寸和反应管的排列 27

5.3.6 反应器进口管口设计 27

5.4 冷凝器 27

5.4.1 进出口温度的设定 27

5.4.2 平均传热温差的计算 28

5.4.3 冷凝器热量的计算 28

5.4.4 冷凝器的换热面积计算 29

5.4.5 冷凝器的工艺结构尺寸的计算 29

结论 34

致谢 35

参考文献 36

附录 36

1 总论

1.1 概述

湿式氧化法(简称WAO法) 是使液体中悬浮或溶解状有机物在有液相水存在的情况下进行高温高压氧化处理的方法。氧化反应在压入高压空气，反应温度300℃条件下进行。可用于高浓度（4-6%左右）有机物的粪便、下水污泥以及工厂排液等的处理和药剂回收。用于处理粪便及下水污泥时，反应后进行固液分离，再用活性污泥法等对分离液进行处理。是由美国ZIMPRO公司开发的一种污水处理方法，对于难以用生化法与焚烧法处理的高浓度有毒有害废水具有独到的优点，现已广泛应用于此类废水的处理之中。由于湿式氧化法对反应器温度和压力的要求苛刻，并且对某些废水的处理效果不很理想，各国许多科研人员都在反应温度、氧分压、催化剂类型等影响因素的研究上做了大量的工作。本课题的目的是通过对湿式氧化降解苯酚废水工艺流程的研究，来设计湿式氧化中试装置。

1.2 苯酚废水以及处理

苯酚是一种常见的毒性高且有很强难闻气的有机物，含酚废水主要来自生产苯酚的化工厂、焦化厂等。高浓度的含酚废水可用萃取法回收利用，低浓度含酚废水可采用生物法直接处理。中等浓度的含酚废水有杀菌作用，不能用传统的生物法处理，一般采用化学氧化法处理。湿式空气氧化(WAO)是目前采用的处理技术之一。由于湿式空气氧化需要高温高压，不但能耗高而且对设备材质要求也高。因此，湿式空气氧化在实际应用中往往只做预处理技术来使用，这样可以节省能耗。而催化湿式氧化(CWO)可以在较低的温度压力下达到较好的废水处理效果。但从目前的催化剂性能和效果来看，要达到将废水污染物彻底氧化分解仍然存在许多问题，比如:停留时间过长，氧化后中间产物小分子有机酸更难氧化分解等，因此，对高浓度难生物降解有机废水，有人提出把湿式空气氧化或催化湿式氧化只做预处理技术，首先大幅度降低废水COD和提高废水可生化性，然后再用后续生物法处理，这样可以弥补单纯湿式空气氧化或催化湿式氧化技术的不足。