微波催化氧化的技术

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《微波氧化技术》课件

《微波氧化技术》课件

1986年,微波氧 化技术首次被提出
1990年代,微波氧 化技术在环境工程 领域得到广泛应用
2000年代,微波氧 化技术在材料科学 、化学工程等领域 得到进一步发展
2010年代,微波氧 化技术在生物医学 、食品科学等领域 得到广泛应用
食品工业:食品加工、食品 保鲜、食品消毒等
化工行业:有机合成、催化 剂制备、精细化工等
精细化工:微波氧化技术可以 用于精细化工产品的合成和精 制
石油化工:微波氧化技术可以 用于石油化工产品的合成和精 制
废水处理:微波氧化技术可以 有效去除废水中的有机物和重 金属离子
农药生产:微波氧化技术可 以用于农药的生产和精制
医药生产:微波氧化技术可 以用于医药的生产和精制
食品加工:微波氧化技术可 以用于食品的加工和精制
易于控制:微波加 热易于控制,可以 精确控制反应温度 和时间
设备成本高:微波氧化设备需要较 高的成本投入
反应条件苛刻:微波氧化技术需要 特定的反应条件,如温度、压力等
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操作难度大:微波氧化技术需要专 业的操作人员
产物分离困难:微波氧化技术产生 的产物分离困难,需要特殊的分离 技术
生物医药领域:药物合成、生 物样品处理等
PART SEVEN
微波氧化技术在环 保领域的应用将越 来越广泛
微波氧化技术在材 料科学领域的应用 将越来越深入
微波氧化技术在生 物医学领域的应用 将越来越受到重视
微波氧化技术在能 源领域的应用将越 来越具有潜力
提高微波氧化效率:通过优化微波频率、功率和反应时间等参数,提高微波氧化效率。 扩大应用领域:将微波氧化技术应用于更多领域,如废水处理、土壤修复、生物质转化等。 降低成本:通过改进微波反应器设计和材料选择,降低微波氧化技术的成本。 提高环保性能:研究微波氧化技术对环境的影响,提高其环保性能。

微波深度氧化技术介绍资料更新版(内附案例)

微波深度氧化技术介绍资料更新版(内附案例)

微波高级氧化技术介绍资料北京科益创新环境技术有限公司目录1简介 (1)2垃圾渗滤液 (1)2.1案例一 (1)2.2案例二 (2)3垃圾渗滤液膜浓缩液 (3)4焦化废水 (5)4.1案例一 (5)4.2案例二 (8)5精细化工废水 (9)5.1案例一 (10)1简介微波是指波长为1mm~1m,频率为300MHz~300000MHz的电磁波,可以加快化学反应,在一定条件下也能抑制反应的进行。

除此之外,微波还可以改变反应的途径。

微波对化学反应的作用除了对反应加热引起反应速率改变以外,还具有电磁场对反应分子间行为的直接作用而引起的所谓“非热效应”。

本技术完美利用微波特点,将微波技术成功应用于难处理的难处理有机废水处理工程中。

微波技术应用于水处理中加强了氧化过程,缩短氧化时间,强化氧化效率,对吡啶类、苯酚类等具有快速氧化效果。

微波技术在化工废水、垃圾渗滤液、膜浓缩液、焦化废水处理中取得了良好的处理效果,使部分不能用现有水处理技术处理的工业废水得到有效处理,处理后的出水达到或优于相关国家标准。

应用领域:精细化工废水、垃圾渗滤液、膜浓缩液、医药中间体废水、焦化废水等。

2垃圾渗滤液生活垃圾填埋场渗滤液(以下简称为“渗滤液”)是指城市生活垃圾在填埋过程中由于压实、发酵等物理、生物、化学作用以及降水和其他外部来水的渗流作用下产生的高浓度有机废水,其水质水量受填埋场填埋期、气候、降水等因素影响较大。

渗滤液中含有大量的有机物,含量较多的有烃类及其衍生物、酸酯类、酮醛类、醇酚类和酰胺类等。

根据渗滤液的进水水质、水量及排放要求选取适宜的组合工艺,一般采用“预处理+生物处理+深度处理”、“生物处理+深度处理”组合工艺,其中深度处理一般采用双膜法,导致膜浓缩液的产生。

微波高级氧化技术可作为深度处理技术应用于垃圾渗滤液的处理。

2.1案例一某垃圾填埋场渗滤液,原水COD约为2100mg/L,颜色为深黑色。

渗滤液经地址/〒102208北京市昌平区龙祥制版集团工业园2号院办公楼三层地址/〒102208北京市昌平区龙祥制版集团工业园2号院办公楼三层前处理和生化处理,出水COD 为250mg/L 。

微波氧化技术

微波氧化技术

(2)微波传播时是直线传播,遇到金属表面将 发生反射,其反射方向符合光的反射规 (3)微波的频率很高,其辐射效应更为明显。 (4)当入射波与反射波相遇叠加时能形成波 的干涉现象,其中包括驻波现象。 (5)微波能量的空间分布同一般电磁场能量一 样,具有空间分布性质。
另外,电磁波是以光的速度传播的,在微波 频段转换时间快于千万分之一秒。这就是微波 可构成内外同时快速加热的原理。
1 微波介绍 微波是一种电磁波,波长范围没有明确界限, 一般是指分米波、厘米波和毫米波三个波段, 也就是波长从1mm 到1m 左右,频率范围从300 MHz 到300 GHz,由于微波的频率很高,所以 亦称为超高频电磁波。 微波与工业用电和无线电中波广播的频率与 波长范围比较如表1 所示。
因为微波的应用极为广泛,为了避免相互间 的干扰,供工业、科学及医学使用的微波频段 (如表2 所示)是不同的。目前只有915MHz 和2450MHz 被广泛使用,在较高的两个频率段 还没有合适的大功率工业设备。
6.3 微波杀菌的机理 微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效 应的共同作用的结果。微波对细菌的热效应是 使蛋白质变化,使细菌失去营养,繁殖和生存 的条件而死亡。微波对细菌的生物效应是微波 电场改变细胞膜断面的电位分布,影响细胞膜 周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透 性能,细菌因此营养不良,不能正常新陈代谢, 细胞结构功能紊乱,生长发育受到抑制而死亡。 此外,微波能使细菌正常生长和稳定遗传繁殖 的核酸[RNA]和脱氧核糖核酸[DNA],是由若干 氢键松弛,断裂和重组,从而诱发遗传基因突 变,或染色体畸变甚至断裂。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸 收三个特性。 对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而 不被吸收。 对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。 而对金属类东西,则会反射微波。 从电子学和物理学观点来看,微波这段电磁 频谱具有不同于其他波段的如下重要特点: 穿透性 选择性加热

微波无极灯光催化废气净化技术

微波无极灯光催化废气净化技术

微波无极灯光催化废气净化技术NBL无极灯废气净化技术随着经济的发展和社会的进步,一方面越来越多的恶臭污染源出现在生活环境中,另一方面人们对生活质量的追求也在不断提高,恶臭污染已引起世界范围的广泛关注。

硫化氢气体来源广、嗅阈值低、浓度较高时会对人体健康产生严重危害,是恶臭气体中最为典型的恶臭物质。

紫外光解氧化法是一种非常有发展前景的除臭技术。

高频无极紫外灯作为一种新型紫外光源,具有节能高效、辐射强度高、使用寿命长等诸多优点。

本文采用自主研制的高频无极紫外灯光解氧化去除恶臭气体中的硫化氢,并进一步探索了去除恶臭气体中甲硫醇气体的能力。

主要研究结果如下:(1)在无极紫外灯性能的研究中发现,无极紫外灯能产生大量的臭氧,湿度为65%的室内空气以300L/min的流量通气时,泡状灯和柱形灯的臭氧产率分别为1.25g/h、0.33g/h。

实验结果表明,减少通气流量或是增加空气湿度,无极紫外灯的臭氧产率都会不同程度地下降。

(2)对不同工艺去除硫化氢的研究结果表明:当停留时间为5.8s,硫化氢初始浓度为3.1~24.6mg/m~3时,泡状灯的光解氧化作用、单独紫外光解作用、单独臭氧氧化作用三种工艺的硫化氢平均去除率分别为96.6%、31.5%、13.3%。

无极紫外灯光解氧化去除硫化氢的效率比另外两种工艺去除率的总和高38.7~65.0%,这说明紫外辐射与臭氧对硫化氢的去除存在着协同作用。

(3)从反应器出来的臭氧浓度为50~70ppm,硫化氢浓度为1.6~15.8mg/m~3的尾气在Fe_2O_3催化作用下,能将残留的硫化氢气体彻底去除,臭氧自身也能彻底分解。

(4)利用小试装置去除污泥脱除水散发的恶臭气体中的硫化氢,气体流量为500L/min(停留时间t=2.6s),硫化氢浓度为0.8~8.2mg/m~3时,硫化氢去除率为70~90%,比去除单一硫化氢气体的效率低10%左右。

采用此装置处理污泥脱除水混合恶臭气体中的浓度为0.1~2.5mg/m~3甲硫醇气体,通气流量为500L/min时,甲硫醇的去除率也能达到90%以上。

微波光氧催化

微波光氧催化

微波光氧催化
微波光氧催化是一种新型的催化技术,它结合了微波辐射、光催化和氧化技术,可以有效地降解有机污染物。

具体来说,微波辐射可以提高反应速率和效率,光催化可以利用光能激发催化剂,促进反应发生,氧化技术可以将有机污染物氧化成无害的物质。

微波光氧催化的原理是利用微波辐射加热样品,使其达到反应温度,同时利用光催化剂吸收光能,产生激发态电子,从而促进反应发生。

在氧化过程中,氧化剂可以提供氧原子,将有机污染物氧化成CO2和H2O等无害物质。

微波光氧催化技术具有反应速度快、效率高、选择性好、操作简便等优点,可以应用于水处理、空气净化、有机废弃物处理等领域。

同时,该技术还可以与其他技术相结合,如电化学、生物技术等,形成多种复合催化系统,提高催化效果。

总之,微波光氧催化技术是一种具有广泛应用前景的新型催化技术,可以有效地降解有机污染物,为环境保护和可持续发展做出贡献。

微波催化氧化技术在废水处理中的应用

微波催化氧化技术在废水处理中的应用

应 用 工 艺 研 究

微 波 催 化 氧化 技 术 在 废水 处 理 中的应 用
陆慧 明 , 梅 兆辉
( 南 京 杰 全 微 波设 备 有 限公 司 , 江苏 南京 2 1 0 0 3 9 )
Ap p l i c a t i o n o f Mi c r o wa v e C a t a l y t i c Ox i d a t i o n T e c h n o l o g y i n Wa s t e wa t e r T r e a t me n t
ga n i c wa s t e wa t e r c on t a mi na n t s r e do x r e a c t i o n o c c ur s qu i c kl y,a nd ma ke s i t i nt o s ma l l mol e c ul e s,t h e r e by ox i di z i ng t o c a r b o n di ox i de a nd wa t e r,S O a s t o pu r i f y wa s t e wa t e r .I nd us t r i a l wa s t e wa t e r mi c r o wa v e c a t a l y t — i c ox i da t i on t e c hn ol o gy i nc l u d e s:ox i da t i o n pr o c e s s c o nt r o l a nd oxi da nt c h oi c e;t h e de s i g ni ng a nd ma nu f a c — t ur e o f mi c r o wa v e c a t a l yt i c ox i da t i o n o f i nd us t r i a l wa s t e wa t e r t r e a t me nt a pp a r a t us ;t he d e s i gn i ng a n d i m— pl e me nt a t i o n o f a ut oma t i c c on t r ol s y s t e m; i n du s t r i a l wa s t e wa t e r mi c r o wa v e c a t a l y t i c ox i d a t i on p r oc e s s t e c hnol og y. Ke y wo r ds : Mi c r o wa v e,Ca t a l y t i c ox i d a t i o n,De gr a d a t i n g of wa s t e wa t e r

微波辅助过氧化氢催化氧化降解壳聚糖

微波辅助过氧化氢催化氧化降解壳聚糖

1.实验题目微波辅助过氧化氢催化氧化降解壳聚糖2.实验目的在非均相体系中弱酸性条件下,双氧水氧化降解壳聚糖制备低分子量壳聚糖的过程考察了双氧水用量、微波温度、时间等条件对壳聚糖降解的影响3.实验原理在弱酸性条件下非均相体系中,微波辅助双氧水催化氧化降解法是壳聚糖制备的一种高效的方法,通过正交试验得到了制备窄分子量低聚壳聚糖影响顺序为:反应温度>H2O2用量>反应时间。

降解各条件对分布指数的影响顺序是:H2O2用量>反应温度>反应时间。

从分布指数角度考虑最优条件是2g壳聚糖,双氧水用量4mL,微波温度90℃和微波时间50 min。

核磁共振波谱分析和红外光谱分析证明,低分子量壳聚糖的结构相对于壳聚糖原料并未发生变化。

双氧水氧化降解壳聚糖的过程是β-1, 4糖苷键的断裂过程。

4.实验器材实验仪器仪器型号生产单位双向磁力加热搅拌器78-2 金坛市杰瑞尔电器有限公司微波催化合成/萃取仪XH100B 北京祥鹄科技有限公司循环水式真空泵SHZ-D(Ⅲ)巩义市予华仪器有限责任公司旋转蒸发器RE52CS 上海亚荣生化仪器厂恒温水浴锅B-220 上海亚荣生化仪器厂电热恒温鼓风干燥箱DHG-9140A 上海一恒科学仪器有限公司电子天平BS110S 北京赛多利斯天平有限公司荧光分光光度计970CRT 上海精密科学仪器有限公司超级恒温槽NTT-2100 EYELA,日本pH计320-S 上海梅特勒-托利多仪器有限公司高效液相色谱仪P3000 自组装色谱柱G4000/6000 PWXL TSK-GEL 示差检测器RI K-2301 KMAUER5.实验步骤及实验现象5.1 0.5%醋酸溶液的配制用5mL吸量管取冰乙酸5mL,转移至1000mL容量瓶,定容,待用。

5.2 2mol/LKOH溶液的配制用电子天平称取28.0000g氢氧化钾固体,倒入小烧杯中,加入适量蒸馏水使其溶解,边加边搅拌,待溶解后,将溶液转移至250mL容量瓶中,将烧杯洗涤2~3次,也转移至容量瓶,定容,待用。

微波辅助催化湿式氧化技术降解高浓度苯酚废水

微波辅助催化湿式氧化技术降解高浓度苯酚废水
ton p od t.The M W CW PO a a or fe tv ha he t a to lc t l tcw e e o d i a i n( i r uc s w s f rm e e f ci e t n t r diina a a y i tp r xie ox d to CW PO );t i
wa a a l fa he igag e trTOC rd cini h re i talwe e eau ea d o o rp e s r . e sc p beo c ivn r ae e u to nas o trtmea o rtmp rt r n / rlwe rs u e Th
传 统 的 催 化 湿式 过 氧 化 氢 氧 化 技 术 进 行 比 较 , 究 了微 波 强 化 作 用 对 该 技 术 的处 理 工艺 条 件 , 解 效 率 及 机 制 的 影 响 。 结 果 表 明 , 研 降 在 微 波 的 辅 助作 用 下 , 当温 度 仅 为 6 c、 力 为 0 3MP o。 压 . a时 , 化 湿 式 氧 化 反 应 1. n 苯 酚 废水 的 TO 催 0mi, 5 C去 除 率 即 达 到 9 . 。 08
维普资讯
金 颜 等 微 波 辅 助 催 化 湿 式 氧 化 技 术 降解 高 浓 度苯 酚 废 水
微波辅助催化湿式氧 化技术降解高浓度苯酚废水 *
金 颜 赵 国华 胡 惠 康
( 济大学化学系 , 海 209) 同 上 00 2
摘 要 以纳米 C O为催化剂 , u 采用微波辅助催化湿式过氧化氢氧化方法对高浓度苯 酚废水 ( 0 / 进行降解处理 , 10 0mg I ) 并与
me h n s XRD a d S c a im. n EM r m p o e o c a a t rz h a ay t a d HP se l y d t d n iy t e r a — we e e l y d t h r c e ie t e c t l s , n LC wa mp o e o i e tf h e c
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3.1 MIOP的优势与不足
优点:工程小/设备简单/催化效率高 不足:
①由于吸附材料的问题导致净化处理时间较长 ②对某种 成分去除效果好却对另一种成分达不到处
理的要求
③催化氧化和吸附不能同时进行
3.2 发展方向
①寻求廉价高效、高效的催化剂,降低处理 成本 ②将微波技术技术有机结合 ③实现整个处理过程的连续化
2008.12. [4] 微波技术在水处理中的应用. 重庆文理学院学报. 2007.10. [5] 微波能污水处理技术简介. 北京水利. 2004.2. [6] 微波诱导催化技术在污水处理中的研究进展. 工业用水与废水. 2009.2. [7] 微波催化氧化法处理白酒废水. 江苏化工. 2004.12.
Fenton试剂 H2O2与FeSO4的混合物。
H2O2在Fe3+的作用下,可以分解为具有很强氧化能 力的OH·(氧化电位为+2.8V),将水体中的有机污 染物氧化。
MIOP也可以和其他污水处理方法联用
物理/化学/生化
2.1 相关报导
考虑因素: pH, 微波功率,试剂用量,催化剂用量 Liu用微波辐射法氧化甲苯,以为V2O5催化 剂,为TiO2载体,反应体系达到500K时就能 使其氧化成苯甲酸 (传统的方法需要在600K的条件下);
参考文献
[1] 微波法处理生活污水可行性试验研究. 水处理技术. 2008.4.
THE END [2] 微波技术在废水处理中的应用. 环境监测管理与技术. 2007.8. Thanks for your attention. [3] 两种微波-活性炭法对苯酚的去除效果及其效能比较. 中国给水排水.
2.3 微波再生技术
• 活性炭的再生:吸附物质后的活性炭在 外界作用下脱附,以循环使用的过程。 • 热/生物/湿污水处理工艺流程图
一号添加剂 二号添加剂
进水
格栅
集水池
高位水槽1
高位水槽2
清水
过滤池
沉淀池
微波反应器
2.4 可行性分析
昆明原第六污水处理厂
2004年5月28日~6月1日 共5天
加热停止
1.3 微波诱导氧化技术(MIOP)
1. 用于有机物废水的处理
2. 主要过程
① 载体上的催化剂位点吸收微波 ② 吸收微波的位点温度 迅速上升 > 1400 ℃ ③ 有机物在高温下解离或加速反应
1.4 微波对废水的综合作用
1.物理效应
交变电磁场-分子运动-双电层的破坏-絮凝 与絮凝剂配合
2.化学效应
1.5 载体的选择 1.5 载体的选择
③微波低损耗物质 Al2O3、TiO2、ZnO、PbO、La2O3、Y2O3、ZrO2 Nb2O5
非金属催化剂 :活性炭 、改性活性炭(与金属 盐或氧化物复合)
最适宜作催化剂的是微波高损耗物质,而载体则宜选用 微波低损耗物质 最佳方案往往需要实验 来筛选
1.6 与化学试剂结合
微波催化氧化技术在 废水处理中的应用
孙禹
化学生物学
07306518
内容概要
1.原理
2.实例 3.展望
1.1 传统方法的缺点
1.物理/化学/生化 2.传统的生化处理方法工艺成熟但运行稳定性差。 不能将废
水中的有机物彻底氧化分解,产生的污泥依然是处理难点。 物化方法处理废水工艺复杂,费用较高,有些物化处理方 法条件要求相当苛刻。
因此,寻求废水处理的新技术非常必要。
3.微波诱导催化氧化技术(MIOP) Microwave Induced Oxidation Process
1.2 微波的性质
1. 300MHz-3000GHz 2. 体加热:
极性分子在电磁波作用下重新取向
4.9×109/s
3. 穿透性 比紫外、红外强 4. 选择性加热 5. 热惯性小 微波停止,
热点-破坏/加速有机分子反应
3.生物效应
热效应 和非热效应
1.4 微波对废水的综合作用
3.生物效应
微波非热效应理论:在有些情况下,受电磁波辐 射的生物组织产热很低或即使产热在0.1℃以下, 但表现出效应。
普遍认为是破坏Na、K泵导致的
1.5 载体的选择
微波诱导催化反应中催化剂及载体的作用是非 常重要的,分为金属与非金属。对于金属催化 剂,能与微波发生强烈相互作用的当然主要是那 些铁磁性 金属。如镍 、钴和铁等。 分为 ① 微波高损耗物质 Ni2O3 MnO2 CoO4 ② 升温曲线有一拐点的物质 照射一段时间后才剧 烈升温 Fe2O3 CdO V2O5
2.2 相关报导
白酒废水
利用微波催化氧化处理白酒废水,其催化氧化的 最佳条件为100mL白酒废水,加活性炭1.0g, H2O2(30%)1.0mL,微波功率为490W,加热时间 20min,COD去除率达79.4%,用相似的方 法还处理了苯胺等其他 5 种类型废水,效果较好。 同时还进行了活性炭重复性试验,活性炭重复l7 次,其处理效果不变。
2.1 相关报导
富马酸(反式丁二酸)废水
在活性炭与Fenton试剂存在下,用微波辐射处理 多次铁碳微电解处理后的富马酸废水。在 100 mL 水样中,活性炭用量为1.0g、双氧水用量为1.0mL、 废水pH为3、微波加热时间为10min、辐射功率为 350W的条件下,可以使富马酸废水的COD从 300mg/L降至 96.6mg/L 。
3.2 发展方向
微波技术具有高效、节能、省时、操作
条件简单、无二次污染 等优点。
虽然也存在不尽人意的方面,但是随着人们对微 波技术的不断探索和发展,这些问题都会迎刃而 解。相信微波技术在水处理领域具有巨大的潜力 和优势,将会带来很大的工业效益和社会效益。
参考文献
[1] 微波法处理生活污水可行性试验研究. 水处理技术. 2008.4. [2] 微波技术在废水处理中的应用. 环境监测管理与技术. 2007.8. [3] 两种微波-活性炭法对苯酚的去除效果及其效能比较. 中国给水排水. 2008.12. [4] 微波技术在水处理中的应用. 重庆文理学院学报. 2007.10. [5] 微波能污水处理技术简介. 北京水利. 2004.2. [6] 微波诱导催化技术在污水处理中的研究进展. 工业用水与废水. 2009.2. [7] 微波催化氧化法处理白酒废水. 江苏化工. 2004.12.
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