旋转填料床处理氨氮废水的技术经济分析
污水处理工程的投资与经济效益分析
污水处理工程的投资与经济效益分析污水处理工程在现代化城市建设中扮演着重要的角色，它不仅能够解决城市污水排放的问题，还能够保护水资源、改善环境质量，具有广泛的社会和经济效益。
本文将对污水处理工程的投资与经济效益进行详细的分析。
一、投资分析1.1 设备投资污水处理工程需要投入大量设备，包括污水收集系统、污水处理设备、管道系统等等。
设备投资通常是工程投资的主要组成部分，投资金额的多少直接影响到工程的建设质量和效果。
1.2 厂房建设污水处理工程通常需要建设专用的厂房，用于存放设备和进行处理工艺的操作。
厂房建设投资包括土地购买、建筑物建设、设备安装等方面。
1.3 运营成本污水处理工程的运营成本主要包括电力费用、人工费用、设备维护费用等方面。
这些成本通常需要在污水处理工程正式投入运营后长期支付。
二、经济效益分析2.1 资源回收利用通过污水处理工程，可实现废水中的有用资源回收利用，例如生物气体能够转化为可再生能源，废水中的一些有机物可以用于农田肥料的生产等。
资源回收利用不仅可以节约资源开采成本，还能够创造新的经济增长点。
2.2 环境效益污水处理工程能够有效地减少污水排放对水体和土壤的污染，保护和改善环境质量。
通过减少水体的污染，可以保护水生生物的生存环境，维护生态平衡，促进生态旅游的发展等。
2.3 健康效益污水处理工程可以有效地防止污水传播疾病和病原体，保障居民的健康和生命安全。
这对于提高居民的生活质量、减少医疗资源的消耗等方面都具有积极的经济效益。
2.4 经济效益污水处理工程的建设和运营能够为社会带来可观的经济效益。
通过建设污水处理厂，能够创造大量的就业机会，提高居民的就业率，促进当地经济的发展。
此外，污水处理厂的正常运营还能够产生一定的经济收益，对于城市财政的贡献也不容忽视。
三、投资回报周期污水处理工程的投资回报周期通常比较长，一般需要经过几年到几十年的运营才能够收回投资。
这主要与工程的投资规模、设备使用寿命、工程建设质量等因素有关。
污水处理过程及效益分析简版范文
污水处理过程及效益分析污水处理过程及效益分析概述污水处理是一种重要的环境保护措施，它的主要目的是将污水中的有害物质去除或减少到一定的限度，以确保水体的安全和健康。
污水处理过程污水处理过程主要包括以下几个步骤：1. 初级处理：初级处理是将污水中的大颗粒和悬浮物去除的过程。
常用的初级处理方法有格栅和沉砂池。
格栅可以过滤掉大颗粒物质，而沉砂池则能沉淀和去除悬浮物。
2. 生化处理：生化处理是通过微生物来分解和降解有机物的过程。
在生化处理中，常用的方法有活性污泥法和固定化微生物法。
活性污泥法利用活性污泥中的微生物降解有机物，固定化微生物法则将微生物附着在特定的材料上，以实现降解有机物的目的。
3. 二次沉淀：二次沉淀是将生化处理后的污水中的残余悬浮物去除的过程。
通过引入草坪滤池或沉淀池，可以使污水中的残余悬浮物沉淀下来，从而得到相对清洁的水体。
4. 消毒：消毒是为了杀灭或去除污水中的病原微生物。
一般常用的消毒方法有紫外线辐射和氯气消毒。
紫外线辐射能破坏病原微生物的核酸结构，从而杀灭细菌和。
氯气消毒则是通过氯气的氧化作用来杀灭病原微生物。
效益分析污水处理的效益不仅仅体现在环境保护方面，还可以对社会经济产生积极的影响。
以下是污水处理的主要效益分析：1. 环境效益：污水处理可以有效减少污水中的有害物质排放到水体中，保护水资源的安全和健康。
它可以减少水污染，改善水质，保护水生生物的生存环境，维护生态平衡。
通过污水处理，可以防止污水对地下水和饮用水源的污染，保障人们的健康。
2. 经济效益：污水处理可以提供一定的经济效益。
通过回收利用污水中的有用物质，如有机肥料和再生水，可以减少资源的浪费和环境的负担。
这种资源的再利用不仅有助于节约成本，还可以创造新的经济价值。
污水处理产业也能够促进相关设备、技术和就业的发展，带动当地经济的增长。
3. 社会效益：污水处理可以提升城市环境的整体质量，改善人们的生活品质。
清洁的水体和环境有助于提高社会的整体卫生水平，减少疾病的传播。
污水处理的经济性分析与评估方法
03
污水处理经济效益分析
水资源节约
节约水资源
污水处理可以有效减少对新鲜水资源 的需求，降低对自然水资源的开采和 消耗。
提高水资源利用效率
通过污水处理和再利用，可以将废水 转化为可用于农业灌溉、工业冷却、 城市绿化等领域的再生水资源，提高 水资源的利用效率。
环境改善带来的经济效益
改善水环境质量
污水处理可以降低水体污染，改 善河流、湖泊等水体的环境质量 ，减少对生态系统的破坏，降低 环境治理成本。
污水处理的经济性分析与评估 方法
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2024-01-05
目
CONTENCT
录
• 引言 • 污水处理成本分析 • 污水处理经济效益分析 • 污水处理经济性评估方法 • 提高污水处理经济性的建议
01
引言
目的和背景
随着城市化进程的加速和工业的快速发展，污水排放量不断增加 ，对环境造成了严重威胁。因此，污水处理成为环境保护领域的 重要议题。
提升城市形象
良好的水环境可以提升城市的形 象和品质，吸引更多的游客和投 资，促进经济发展。
公共卫生改善带来的经济效益
降低疾病发生率
污水处理可以减少水体中的细菌、病毒等病原体，降低水源性疾病的发病率， 减轻公共卫生负担。
提高居民健康水平
良好的饮用水质量有助于提高居民的健康水平，减少医疗支出，带来经济效益 。
经济性分析是评估污水处理项目可行性和效益的关键环节，对于 制定有效的污水处理政策、促进可持续发展具有重要意义。
污水处理的重要性
01
污水处理不仅有助于保护水环境 ，保障人体健康，还是实现水资 源可持续利用的重要手段。
02
有效的污水处理可以减少污染物 பைடு நூலகம்放，缓解水体富营养化、蓝藻 水华等问题，提高水质，满足人 民生产生活需求。
污水处理的技术经济分析
污水处理成本高
当前污水处理设施建设 和运营成本较高，导致 部分地区和企业难以承 受。
技术落后
部分地区污水处理技术 相对落后，处理效率低 下，不能满足环保要求 。
管理不善
部分地区污水处理设施 管理不善，存在运行不 规范、维护不及时等问 题。
资金不足
污水处理设施建设和运 营需要大量资金投入， 部分地区和企业面临资 金压力。
改善环境质量
通过污水处理，可以减少 对环境的污染，改善空气 质量、土壤质量和地下水 质量。
污水处理对社区的影响
保障居民健康
污水处理可以去除污水中的有害 物质，减少疾病传播的风险，保
障居民的健康。
提高生活质量
污水处理可以改善居民的生活环境 ，减少异味和蚊虫滋生，提高居民 的生活质量。
促进经济发展
污水处理设施的建设和运营可以创 造就业机会，促进当地经济的发展 。
污水处理的环境和社会效益评估
环境效益评估
评估污水处理设施对环境改善的贡献，包括水体 质量改善、温室气体减排等方面。
社会效益评估
评估污水处理设施对社区的影响，包括健康改善 、生活质量提高等方面。
经济效益评估
评估污水处理设施的建设和运营成本，以及其对 当地经济的贡献。
05 结论和建议
当前污水处理存在的问题和挑战
02 能耗与成本
传统技术通常能耗较低、成本 较低，而先进技术则相反，但 长期运营下来，先进技术的总 成本可能会更低。
03
环境影响
04
传统技术通常对环境影响较大， 而先进技术则更加环保，减少了 对环境的负面影响。
适用性
传统技术在一些特定情况下可能 更具适用性，例如在一些发展中 国家或地区，由于技术和经济条 件的限制，传统技术可能更合适 。而先进技术则更适合于处理高 浓度、难降解的有机废水。
动力波旋转流高氨氮污水处理工业化示范项目
动力波旋转流高氨氮污水处理工业化示范项目动力波旋转流高氨氮污水处理工业化示范项目可行性研究报告一、立项的背景与意义动力波旋转流高氨氮污水处理专用装置是一种拥有自主知识产权的新型高效、多用途环保设备。
用于高氨氮的工业污水处理，和同类装置相比，在相同的处理能力和水质条件下，项目投资可减少30～50％，占地面积可减少50～70％，能耗可减少30～40％，处理成本可下降20～40％。
利用本技术制作的组合式动力波污水处理专用装置可以替代现有的大多数好氧水处理工艺，而且反应效率要提高20～30％。
株化集团翔宇公司系中国最大的水合肼生产基地，其生产过程中排放的废水氨氮含量极高，虽然公司已建立了污水处理装置，仍未能做到达标排放，若排至湘江，将严重污染湘江水资源，也制约了公司的进一步发展。
如果本项目实施，利用现有的科研成果有效解决制约公司发展的高浓度氨氮废水处理的关键性技术难题，不仅可有效改善株洲清水塘地区和湘江流域的水质与环境，而且可建立起我省高氨氮污水处理的示范工程，更有利于提高全省能源、资源利用率，显著削减废物排放量，使我省的节能减排技术及指标能居国内领先水平，也可为实现我省节能减排的总体目标提供强有力的科技支撑和示范，为实现我省“十一五”节能减排的总体目标作出贡献。
高氨氮废水不仅限于水合肼产业，在石油化工、合成氨、化肥、纯碱等行业也普遍存在，研发低成本、低能耗的氨氮废水处理技术，并尽快产业化，也是我省节能减排急待解决的重大问题。
而且，本技术和相应装置还可进一步推广应用于高温烟气脱硫、除尘、脱氮，有效减少二氧化碳的排放量。
现有实验研究表明，用于烟气处理，对SO2吸收率可达到95％以上，除尘效率可达到99％以上，尤其对脱除亚微粒子比其他设备更为有效，净化效率远高于传统除尘设备。
装置不仅有极高的脱硫除尘效率，还有良好的降温和气液传质效果。
且设备简单、可靠性好，运行周期长，投资总费用比传统工艺要节省30％以上。
不仅可以应用于每小时几百万立方的大规模烟气处理，也可应用于每小时几十立方的小型烟气处理。
超重力旋转填料床应用研究进展
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行选择性吸收 8!9 的超重力旋转填料床装置:;<。 试验 操作条件为 &=! 质量分数 ">?@A$#@ ， 8!9 质量分数 反应控 ">!$@A;>%@。 8!9 与三元胺反应是瞬间反应， 制步骤是质子传递过程， 而 &=! 与三元胺反应相对 要缓慢，利用物料在旋转填料床中停留时间短的特 性，使胺对 ! 种酸性气体 8!9 和 &=! 进行选择性吸 收 8!9， 试验取得了很好的效果。同年 ? 月， B-*3C+’，
表% 超重力除尘设备与传统设备比较
质单元高度最低达 " 3&，单程吹脱率可达 2+4 ， " 次逆 流 吹 脱 ， 总 吹 脱 率 达 524 ， 出口氨含有量低于 国家排放标准， 使企业实现了清洁生产。 超重力旋转填料床技术与传统的技术对比具有 明显的环境效益和经济效益， 见 表 " 6!!7。 该 技 术 在 通过山西省科技成果鉴定。 "### 年，
!
蒸馏
%()* 年 +,+ 公司使用 ! 个超重力旋转填料床，
将系统分成提馏与精馏 ! 段，并搭配再沸器与冷凝 器， 形成一套完整的蒸馏系统， 应用于乙醇与异丙醇 分离和苯与环己烷分离 -%.。传质单元高度较传统填 料塔下降 ! 个数量级， 极大地降低了投资和能耗。 此 套系统已经连续成功地运转数千小时，肯定了该技 术的工程与工艺可行性。 美国得克萨斯州的奥斯汀大学，建立了一套半 工业装置来考察旋转填料床的精馏特性，使用环己
超重力旋转填料床技术是一种新型强化传递过 程的技术，通过高速旋转的床体产生强大的离心力 场模拟超重力环境， 气 $ 液、 液 $ 液和液 $ 固 ! 相在超 重力环境下的多孔介质或孔道中流动接触，巨大的 剪切力将液体撕裂成微米至纳米级的液膜、液丝和 液滴， 微观混合和传质过程得到极大强化， 单位设备 体积的生产效率与传统塔设备比较， 提高了 %’! 个 数量级。 超重力旋转填料床技术是一个全新的技术领 域，其独特的性能和特点使其显示出了其巨大的发 展潜力和应用前景。该新颖技术的应用可大幅地缩 小传统工厂的规模，使其朝微型化及室内化的方向 发展，且对众多工业领域产生革命性的变化。近年 来，国内外科技工作者竞相对超重力旋转填料床技 术进行了卓有成效的研究， 本文针对该技术在蒸馏、 吸收、 脱气、 萃取等化工单元操作方面的应用研究作 一介绍。
氨氮废水处理技术现状及发展
氨氮废水处理技术现状及发展氨氮废水的危害严重，对环境的影响巨大，关乎着人类社会、生态环境的可持续发展。
因此，如何处理氨氮废水，一直是人类及社会发展所关注的重要课题。
一、氨氮废水处理技术现状1、化学方法化学氧化是最常用的氨氮废水处理技术，主要包括臭氧氧化、臭氧/复合氧化、氯氧化及氯化氢氧化等。
目前，这些技术已被实际应用于氨氮废水处理，具有较高的氨氮去除效率及处理成本比较优势。
2、物理方法物理方法是氨氮废水处理的一种常用技术，主要包括溶解性吸附、膜分离、沉淀、析出、过滤、催化及超声等。
它们能够有效降低氨氮水体的污染程度，但仍需优化工艺参数及研究催化剂的性质，以提高处理效果。
3、生物方法生物方法是氨氮废水处理中广泛采用的技术，主要通过污泥过程、滞留池及流化床等处理手段，达到去除氨氮的目的。
经过研究发现，较理想的氨氮去除效果，可通过调节污泥处理池内污泥及废水浓度，和合理设计池容及污泥流去量等，以达到最优化管理的目的。
二、氨氮废水处理技术发展氨氮废水的性质及复杂的处理技术，一直以来都困扰着环保行业的发展。
为更好地处理氨氮废水，研究人员们不断研发新的技术及创新理念，以实现对氨氮废水处理的更有效率和可持续性管理。
1、无害化处理无害化处理是新一代氨氮废水处理技术，它旨在通过化学、物理、生物等处理工艺，实现对氨氮废水的无害化，最终达到回用、吸收甚至再利用的目的。
2、混凝处理混凝处理已被视为一种有效的氨氮废水处理技术，它能够有效的去除氨氮及其他悬浮物质。
其去除效果极佳，而且具有易操作、低成本、再来源化利用等特点。
3、膜技术膜法是最近发展起来的氨氮废水处理技术，它利用膜通道将氨氮进行过滤及分离，以达到去除氨氮的目的。
它具有高效、低成本、无污染、安全可靠等优点，可有效的处理氨氮废水，提高废水的回用水质。
三、结论氨氮废水的处理技术，从过去的化学及物理方法，到现在的生物方法，再到未来发展中的无害处理、混凝处理及膜技术，已经取得了很大的进步。
氨氮废水处理技术及应用研究
氨氮废水处理技术及应用研究随着人类经济和社会的快速发展，工业生产和城市化日益加速，大量的废水从生产和生活中排放出来，并且未经过充分的处理直接排放到环境中，导致水污染严重。
其中氨氮废水是一种常见的污染物之一，如果不得当地处理会给环境和人类造成巨大的危害。
因此，氨氮废水的处理技术和应用研究变得至关重要。
一、氨氮废水的成因及危害氨氮废水主要来自污水处理、养殖业、化学工业、食品加工、造纸等行业。
其中，养殖业是氨氮废水的主要来源之一，因为养殖过程中会产生大量的养殖废水，其中氨氮含量很高，排放后会对环境产生重要的污染危害。
氨氮废水的主要危害有以下几个方面：1、水体富营养化氨氮进入水体后，一旦水体内的溶解氧含量不足，就会被微生物还原为亚硝酸盐和氮气等，其中亚硝酸盐是酸性物质，会导致水体的pH值下降，从而影响水生物的生存和生长，同时也会加快植物的寿命，加速腐败。
2、影响水生物氨氮进入水体后，会对水中的生物造成直接或间接的影响。
在氨氮含量较低时，鱼和水生生物的生长会被促进，但是当氨氮含量超过一定量时就会带来负面的影响。
高含量的氨氮会影响水生生物的呼吸和藏食，对它们的生长和发育产生不利的影响。
3、对人类健康的影响氨氮经口进入人体后，可以对人体产生危害，引起疾病。
在饮用含氨氮超标的水时，会引发腹泻、恶心、呕吐等症状，严重时甚至会导致大量腹泻而致死。
因此，氨氮废水的处理变得尤为重要。
二、氨氮废水处理技术下面我们主要介绍一下氨氮废水处理的几种技术。
1、曝气法曝气法是一种常用的处理氨氮废水的技术，主要应用于生物处理工艺中。
曝气法可以通过增加氧气的浓度，促进废水中有机物质的降解，并利用有氧条件下细菌的活动使氨氮转化为无害的亚硝酸盐和硝酸盐等化合物。
2、生物膜法生物膜法是一种将生物附着在载体上的处理技术，生物膜在水中面积较小，但密度很大，能够高效地吸附和利用废水中的有机物和氮，达到完善的生物处理效果。
3、离子交换法离子交换法是一种利用交换树脂对废水中的氨氮进行去除的技术。
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化工经济文章编号:1002-1124(2001)03-0042-03 旋转填料床处理氨氮废水的技术经济分析柳来栓 刘有智(华北工学院化学工程系 太原 030051) 摘 要:简要介绍了氨氮废水治理技术,在处理量为100L/h 氨氮废水中试成果基础上,预测了旋转填料床处理氨氮废水的工业化前景,并对它的技术经济性进行分析。
结果表明,旋转填料床处理氨氮废水技术以其明显的技术经济优势,在我国化肥企业有广阔的应用前景。
关键词:旋转填料床;氨;废水;处理;技术经济中图分类号:T Q 05111+9 文献标识码:BT echno -E conomic Analysis of I ndustrialization for T reatment of Ammonia -NitrogW aste w ater with R otating P acked B edLiu Laishuan Liu Youzhi(N orth China Institute of T echnology T aiyuan 030051China )Abstract :This paper gives a brief outline on the treatment of amm onia -nitrogen wastewater.Based on 100L/h process development unit tests ,prospect of industrialization for treatment of amm onia -nitrogen wastewater with rotating packed bed is forecast.The technology -economic analysis showed that this process has great industrial significance 1K eyw ords :R otating packed bed ;Amm onia ;Wastewater ;T reatment ;T echno -Economy收稿日期:2001-03-01作者简介:柳来栓,男,1968年生,硕士,讲师。
1 引言 传统化肥工业排放的氨氮废水给水资源及生态环境造成极大的危害。
氨氮污染可能引起江河湖泊水体藻类过度繁殖,形成富营养状态,大量消耗水中的溶解氧,致使鱼类和其它水生物窒息死亡,威胁生物的生长,破坏生态平衡。
随着人们环保意识的增强及国民经济可持续发展战略的实施,氨氮废水的治理已越来越为人们所重视。
我国于1992年7月颁布的《合成氨工业水污染物排放标准》对合成氨厂废水中的氨氮含量按不同规模及不同原料结构也作了明确规定。
目前,氨氮废水治理方法很多,但不同程度存在许多不足,很难普遍推广,结合我国氨氮废水的实际情况,开发新的氨氮废水治理方法及设备势在必行。
2 国内外研究概况 从70年代后期美国环保局制定氨氮排放标准后,氨氮废水处理技术层出不穷。
目前,氨氮废水处理的方法主要有空气气提法、蒸汽汽提法、预氯化-活性炭吸附法、离子交换法、氧化池法、生物硝化-反硝化法等[1],氨氮废水治理方法的技术经济评估指标如下表[2]。
表1 各种方法的费用比较氨氮脱除方法净化能力/m 3/d 处理费用/美分/m 3特点空气气提法2184×104015操作简单,可靠性高,运行费用低蒸汽汽提法2163×104214蒸汽耗量大,热能回收困难预氯化—活性炭吸附法213×1041180投资低,消耗氯气,操作费用高沸石离子交换法517×104313选择性好,投资大,维修困难电渗析法517×104413预处理要求高,投资和运行费用高反渗透法517×1048116氨得到回收利用,膜使用寿命短硝化法-反硝化法318×104019～111处理时间长,适用于低浓度废水 由上表可知空气气提法技术可靠,投资费用和运行费用相对较低,是处理氨氮废水技术中最成熟、运用最广泛、运行成本最低的一种方法。
空气气提Sum 84N o 13 化学工程师Chemical Engineer 2001年6月法自二十世纪初提出以来,以其结构简单、操作稳定以及高效、经济等优点在水处理领域广泛应用[2]。
空气气提法是利用相间氨浓度差促使水中游离氨向空气中扩散的一种单元操作,在此单元操作中气提速率与气体接触方式及相间浓度密切相关。
目前,已有包括填料塔、喷淋塔、扩散曝气池、贮水塘等多种系统用于氨的空气气提,其中填料塔已达到工业化规模。
然而,填料塔在运行过程中产生诸多负面效应而妨碍其优越性的充分发挥。
其中,碳酸钙污垢的沉积是填料塔运行过程中遇到的较严重问题。
在以空气气提法处理氨氮废水过程中,通常用石灰调节水中的pH值,以使大部分铵离子转化为游离氨。
废水进入塔内与空气接触时,水中的钙离子便与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀并沉积于填料上。
长时间沉积的碳酸钙沉淀致使气液通道变窄,甚至阻塞。
所以,填料必须定期冲洗维修,从而增加了运行及维修费用。
另外,填料塔体积庞大,耗用填料量多,投资费用高。
1994年南京化工大学的沈浩、施南庚等[3]首次开展了旋转填料床技术用于吹脱氨氮废水的实验研究。
实验的模拟氨氮废水浓度为50～500mg/L,在气液比为200时,得到的最低传质单元高度为3014mm,吹脱率为10%～15%。
华北工学院化学工程系从1999年开始进行了这方面的研究工作,经过一年多的艰苦努力和上百次的潜心研究,已成功地完成了处理能力为0125m3/h的小试实验,实验达到的主要技术指标为:采用太原化肥厂实际废水,氨氮废水pH值在1018～1115范围内,气液比为1200时,传质单元高度最低达20mm,单程吹脱率可达85%。
3 工业化前景预测311 工艺流程氨氮废水首先在调节池加固碱或碱溶液调pH 值,然后通过送入超重机,与风机鼓入的空气在旋转填料床内进行逆流传质。
氨氮废水由转床内腔的液体分布器均匀喷洒到转床内缘后,受高速旋转填料的作用,在几十到几百倍重力加速度条件下,以高分散、强混合的形式与空气逆流接触,经两级串联吹脱,出口氨氮废水即可达到化肥企业废水排放标准,含氨气体送往吸收装置回收利用。
工艺流程图如下:图1 工艺流程312 技术特点(1)气液比低、吹脱率高进口pH值为1018～1115、气液比为1200～2000m3/m3范围内,旋转填料床处理氨氮废水的吹脱率≥98%。
(2)设备小维修方便体积传质系数大幅度提高,传质单元高度仅为01015～01070m,设备体积小占地面积少,安装维修不需要大型辅助机械。
(3)液体流速高,污垢不宜沉积液体在旋转填料床内的流速极高,填料与流体之间的剪切力极大,污垢及好氧生物和藻类不易沉积在填料层中,保证设备的长期正常运行。
(4)过程放大容易,开车、停车时间短在数分钟内就能达到稳定运行状态,更适合间断氨氮废水排放的处理。
313 经济分析采用旋转填料床处理20t/h氨氮废水工程总投资及工厂运行成本估算见表2和表3。
表2 处理20t/h氨氮废水设备投资序号项目数量金额/万元1设备:输送泵2013 风机13 超重机240 辅助设备24 2土建40m283其它费用104合计6513 本项目年运行费用4514万元,折合218元/t废水。
若将吹脱出的氨气加以吸收,则每年可回收氨1512t,每吨售价按800元计,价值1211万元,氨氮废水治理达标后,氨氮废水排污费又可适当减免。
由此可见,采用该方案治理氨氮废水,并加以回收利用,不仅可以大大减轻环境污染,而且还可以变废为宝,减少资源浪费。
(下转第45页)2001年第3期 柳来栓等:旋转镇料床处理氨氮废水的技术经济分析 4365%的NaOH溶液(50m L)中,搅拌1h,过滤,滤质加到50m L异丙醇和6g-氯乙酸的混合物中,用盐酸调pH至中性,过滤,滤液慢慢加到1L丙酮中,沉淀得羧甲基甲壳质钠盐,用乙醇洗涤,干燥备用(C M-CT)。
取一定量的C M-CT配成[N]=010215M的水溶液,取1g HPtCl6・2H2O溶于水配成[Pt]=010386M 的溶液,将二者混合,在100℃,H2保护下回流6h,溶液由黄变灰黑,生成含Pt量为010386mm ol的不同N/Pt比的C M-CT-Pt均相催化剂。
3 实验结果与讨论311 最佳N/Pt克原子比的选择通常催化剂的最佳配位基浓度即N/Pt克原子比是其自身固有的特性,与底物无关。
以苯甲酸加氢为例测得N/Pt克原子比与加氢初速度υ0的关系如表1所示,υ0为吸氢量达50%以前的平均速度。
表1 N/Pt克原子比与吸氢初速度的关系N/Pt克原子比12345681012υ/m L/min013901500157017201760173016601570142 加氢条件:催化剂中Pt含量010386mm ol;底物2mm ol;反应温度60℃;常压。
由表1可知,N/Pt克原子比为5时加氢初速度最快。
312 最佳反应温度的选择温度升高,吸氢速度加快,但溶剂蒸气压也增大,会阻碍H2与反应物的接触。
313 pH值对催化氢化初速度的影响苯环化合物催化加氢的最佳pH值与其结构有关。
苯酚、苯甲酸、苯胺、硝基苯的吸氢初速度与pH 值的关系,反应均在最佳反应温度下进行。
314 反应时间对转化率的影响实验发现,反应5～6h后,苯酚、苯甲酸、苯胺和硝基苯的转化率均可达100%。
4 结论(1) 羧甲基甲壳质-铂均相催化剂对苯胺等苯环化合物的加氢具有催化活性,转化率均达100%。
(2) 该催化剂具有重要的工业应用价值。
参 考 文 献[1] S tahl,L.S,H om ogeneous Phase Catalytic Hydrogenation forAromalics.J.Am.Chem.S oc,1998,(120):24051[2] 陈宗翰,江英彦1高活性烯烃和芳香族化合物的加氢催化剂-二甲胺基聚氯乙烯-铑化合物1催化学报,1981,(2):1491(上接第43页)表3 年运行费用表序号项目费用/万元备注1电3018按013元/kWh计2蒸汽514用于冬季加热3药剂018生石灰180元/t4折旧414使用年限15年5维修216按4%计6工资1147合计4514 3年运行时间8000h4 结论 (1)采用旋转填料床处理氨氮废水,氨氮去除率高达98%。
每年减少向环境排放氨氮1512t,具有潜在的经济效益和良好的环境效益。
(2)旋转填料床处理氨氮废水技术具有投资少、运行费用低、简便易行等特点,为技术和资金缺乏的中小型化肥企业开辟了新的治理途径。
参 考 文 献[1] 周轲1合成氨厂含氨废水治理技术的进展1兰化科技,1994,(3):61-631[2] 王宝贞1水污染控制工程1北京:高等教育出版社,1996,76-1301[3] Haze,E..Clean Water and H ow to G et it.New Y ork:JohnWiley and S ons,1907,32-461[4] 沈浩,施南庚1用离心传质机对含氨废水进行吹脱1南京化工学院学报,1994,16(4):58-6012001年第3期 李桂春:羧甲基甲壳质金属络合物均相催化性能研究 45。