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第1章 技术简介1

1.1引言1

1.2技术背景2

1.3技术特点3

1.4反应设备4

1.4.1间歇式反应器5

1.4.2连续式反应器6

1.4.3反应器材质7

1.5工艺和应用7

1.5.1典型WAO工艺7

1.5.2典型CWAO工艺11

1.5.3处理典型废水15

1.6CWAO强化技术18

1.6.1SCWO技术19

1.6.2微波辅助CWAO技术20

1.6.3电场协同CWAO技术22

参考文献23

第2章 技术原理26

2.1引言26

2.2WAO反应机理26

2.3CWAO反应机理27

2.4污染物降解历程29

2.5动力学影响因素32

2.5.1温度32

2.5.2有机物性质32

2.5.3废水pH33

2.5.4催化剂33

2.5.5压力34

2.5.6反应时间34

2.6反应动力学模型35

参考文献36

第3章 非贵金属催化剂39

3.1引言39

3.2均相非贵金属催化剂40

3.2.1均相过渡金属催化剂40

3.2.2基于亚硝酸盐的均相CWAO反应41

3.2.3均相共氧化技术42

3.3多相非贵金属催化剂43

3.3.1铜基催化剂43

3.3.2铈基催化剂46

3.3.3铁基催化剂48

3.3.4钼基催化剂50

3.3.5镍基催化剂52

3.3.6钴基催化剂52

3.4非贵金属催化剂的失活53

3.4.1CWAO催化剂失活现象53

3.4.2CWAO催化剂失活机理54

3.4.3活性组分流失的影响因素55

参考文献59

第4章 贵金属催化剂64

4.1引言64

4.2负载Ru催化剂66

4.2.1以碳材料为载体66

4.2.2以Al2O3为载体67

4.2.3以CeO2为载体68

4.2.4以TiO2为载体70

4.2.5以ZrO2为载体72

4.3负载Pt催化剂73

4.4负载Pd催化剂75

4.5负载Au催化剂76

4.6负载Ir催化剂77

4.7负载Rh催化剂77

4.8负载Ag催化剂78

4.9负载双金属组分催化剂78

4.10DICP-CWAO催化剂79

4.10.1大表面ZrO2负载Ru催化剂80

4.10.2壳层分布型Ru/TiO2催化剂85

4.10.3贵金属-稀土金属双组分催化剂86

参考文献87

第5章 非金属催化剂91

5.1活性炭91

5.2碳纳米管94

5.3碳凝胶97

5.4氧化石墨烯98

5.5C6099

5.6其他碳材料100

参考文献100

第6章 DICP-CWAO催化剂103

6.1催化剂制备103

6.1.1技术背景103

6.1.2制备方法114

6.1.3技术优点116

6.2基本性能116

6.3性能测定119

6.3.1强度测试119

6.3.2抗腐蚀测试132

6.4使用注意事项135

6.5催化剂回收135

6.5.1技术背景135

6.5.2钌回收工艺136

6.6专利保护138

参考文献138

第7章 CWAO材质筛选144

7.1腐蚀方案144

7.1.1静态腐蚀144

7.1.2动态腐蚀145

7.2腐蚀实验145

7.2.1材料及设备145

7.2.2分析方法146

7.3研究结果147

7.3.1一次静态腐蚀147

7.3.2二次静态腐蚀154

7.3.3动态腐蚀164

7.4结论168

7.4.1一次静态腐蚀168

7.4.2二次静态腐蚀169

7.4.3动态腐蚀170

参考文献171

第8章 CWAO工艺研究172

8.1小试研究172

8.1.1间歇反应装置172

8.1.2连续反应装置176

8.1.3反应流程判据181

8.2DICP-CWAO工艺条件182

8.2.1进水水质要求182

8.2.2反应器进出口温度182

8.2.3反应温度186

8.2.4反应压力189

8.2.5液时空速190

8.2.6空气需求量191

8.2.7催化剂填充量191

8.2.8出水水质192

8.3DICP-CWAO工艺流程193

8.3.1操作单元简介193

8.3.2工艺流程描述195

8.4DICP-CWAO设计特点196

8.4.1反应器设计196

8.4.2安全措施196

8.4.3尾气吸收装置196

8.5DICP-CWAO工艺特点196

8.6装置设计规范197

8.6.1设计依据的主要标准、规范、规定197

8.6.2施工、安装及验收依据的主要标准、规范197

8.7配管原则198

8.7.1管道布置198

8.7.2阀门布置198

8.8平面布置原则200

8.9Aspen Plus模拟200

8.9.1模型建立201

8.9.2模型验证203

8.9.3参数估值205

8.9.4结论206

参考文献207

第9章 CWAO技术工程化208

9.1DICP-CWAO工艺主要设备208

9.1.1计量泵208

9.1.2空压机209

9.1.3反应器211

9.1.4废水换热器212

9.1.5导热油系统217

9.1.6自动控制系统223

9.2工艺卡片229

9.3设备卡片230

9.4催化剂工业化生产231

9.5催化剂到货现场保管方式232

9.6催化剂装填方案233

9.7DCS控制方案234

9.7.1控制对象234

9.7.2控制方案描述234

9.8开车操作236

9.8.1试运开车前的准备工作236

9.8.2开车前的设备检查238

9.9试压方案240

9.9.1水压试验240

9.9.2气密试验242

9.9.3气水混合冷试243

9.9.4气水混合热试244

9.10开车方案245

9.11停车操作248

9.11.1停车注意事项248

9.11.2停车步骤248

9.12操作与管理249

9.12.1计量泵操作管理249

9.12.2导热油系统操作管理258

9.12.3空压机操作管理260

9.12.4反应器操作管理269

9.13事故处理270

9.13.1事故处理的基本原则270

9.13.2设备、管线泄漏270

9.13.3高温导热油泄漏271

9.14采样及分析271

9.15投资概算及运行费用271

9.15.1投资概算271

9.15.2运行费用276

参考文献276

第10章 分析方法277

10.1催化剂分析项目及方法277

10.1.1催化剂密度277

10.1.2比表面积及孔径分布277

10.1.3机械强度278

10.1.4X射线荧光光谱278

10.1.5X射线衍射279

10.1.6热分析281

10.1.7程序升温还原282

10.1.8CO化学吸附283

10.1.9X射线光电子能谱仪283

10.1.10电子显微镜284

10.1.11傅里叶变换红外光谱仪285

10.1.12Zeta电位285

10.2废水分析指标及方法285

10.2.1化学需氧量285

10.2.2总有机碳288

10.2.3总氮291

10.2.4氨氮292

10.2.5总磷293

10.2.6盐度293

10.2.7生化需氧量294

10.2.8pH的测定295

10.2.9阴离子296

10.2.10金属元素297

10.2.11有机污染物299

10.2.12甲醇305

10.3质量控制305

10.4CWAO出水分析306

参考文献306

第11章 安全与环保308

11.1安全风险分析308

11.1.1概述308

11.1.2评估方法308

11.1.3CWAO系统309

11.2安全与卫生314

11.2.1设计原则314

11.2.2主要措施314

11.3环境保护315

11.3.1法规及标准315

11.3.2三废排放316

参考文献317

第12章 工程案例318

12.1深圳CWAO319

12.1.1简介319

12.1.2设计规模及装置能力320

12.1.3设计指导思想321

12.1.4设计范围与设计分工321

12.1.5主要设备选型说明321

12.1.6设备布置原则324

12.1.7自动控制324

12.1.8系统供电功率324

12.1.9土建324

12.1.10供排水324

12.1.11劳动安全卫生325

12.1.12装置投资325

12.2烟台CWAO326

12.2.1简介326

12.2.2项目背景327

12.2.3工程建设328

12.2.4CWAO装置试车334

12.2.5技改后开车335

12.2.6项目验收339

12.2.7查新报告339

12.2.8科技成果鉴定350

12.2.9小结351

12.3天津CWAO351

12.3.1简介351

12.3.2项目背景352

12.3.3项目建设的意义和必要性354

12.3.4小试研究354

12.3.5设计依据359

12.3.6设计指导思想359

12.3.7设计内容360

12.3.8处理规模确定的依据360

12.3.9处理规模361

12.3.10主要工艺参数361

12.4北京CWAO361

12.4.1简介361

12.4.2项目背景362

12.4.3工艺流程364

12.4.4主要工艺参数364

12.5宁波CWAO366

12.5.1项目背景366

12.5.2研发历程367

12.5.3工业装置运行368

参考文献369

第13章 发展方向370

13.1QSPR模型370

13.1.1研究意义370

13.1.2研究内容374

13.1.3研究方案376

13.2抗盐催化剂377

13.2.1研究意义377

13.2.2研究内容382

13.2.3研究方法383

13.3反应工艺385

参考文献387