《催化濕式氧化技術原理及工程套用》是2018年08月科學出版社出版的圖書，作者是孫承林。
基本介紹
- 書名：催化濕式氧化技術原理及工程套用
- 作者：孫承林
- ISBN：9787030583505
- 頁數：388
- 定價：158.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年08月
- 裝幀：圓脊精裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
催化濕式氧化技術是一種處理高濃度難降解有機廢水的綠色低碳技術，隨著我國環保要求的日益嚴格，該技術的研究和開發已經成為環境工程領域研究的熱點。本書根據國內外最新研究進展，並結合作者二十幾年的研究成果及工業化放大經驗，全面系統地介紹了催化濕式氧化技術的原理及工程套用。本書具有較強的實用性、可操作性及套用價值。
圖書目錄
目錄
序
前言
第1章 技術簡介 1
1.1 引言 1
1.2 技術背景 2
1.3 技術特點 3
1.4 反應設備 4
1.4.1 間歇式反應器 5
1.4.2 連續式反應器 6
1.4.3 反應器材質 7
1.5 工藝和套用 7
1.5.1 典型 WAO工藝 7
1.5.2 典型 CWAO工藝 11
1.5.3 處理典型廢水 15
1.6 CWAO強化技術 18
1.6.1 SCWO技術 19
1.6.2 微波輔助 CWAO技術 20
1.6.3 電場協同 CWAO技術 22
參考文獻 23
第2章 技術原理 26
2.1 引言 26
2.2 WAO反應機理 26
2.3 CWAO反應機理 27
2.4 污染物降解歷程 29
2.5 動力學影響因素 32
2.5.1 溫度 32
2.5.2 有機物性質 32
2.5.3 廢水 pH 33
2.5.4 催化劑 33
2.5.5 壓力 34
2.5.6 反應時間 34
2.6 反應動力學模型 35
參考文獻 36
第3章 非貴金屬催化劑 39
3.1 引言 39
3.2 均相非貴金屬催化劑 40
3.2.1 均相過渡金屬催化劑 40
3.2.2 基於亞硝酸鹽的均相 CWAO反應 41
3.2.3 均相共氧化技術 42
3.3 多相非貴金屬催化劑 43
3.3.1 銅基催化劑 43
3.3.2 鈰基催化劑 46
3.3.3 鐵基催化劑 48
3.3.4 鉬基催化劑 50
3.3.5 鎳基催化劑 52
3.3.6 鈷基催化劑 52
3.4 非貴金屬催化劑的失活 53
3.4.1 CWAO催化劑失活現象 53
3.4.2 CWAO催化劑失活機理 54
3.4.3 活性組分流失的影響因素 55
參考文獻 59
第4章 貴金屬催化劑 64
4.1 引言 64
4.2 負載 Ru催化劑 66
4.2.1 以碳材料為載體 66
4.2.2 以 Al2O3為載體 67
4.2.3 以 CeO2為載體 68
4.2.4 以 TiO2為載體 70
4.2.5 以 ZrO2為載體 72
4.3 負載 Pt催化劑 73
4.4 負載 Pd催化劑 75
4.5 負載 Au催化劑 76
4.6 負載 Ir催化劑 77
4.7 負載 Rh催化劑 77
4.8 負載 Ag催化劑 78
4.9 負載雙金屬組分催化劑 78
4.10 DICP-CWAO催化劑 79
4.10.1 大表面 ZrO2負載 Ru催化劑 80
4.10.2 殼層分布型 Ru/TiO2催化劑 85
4.10.3 貴金屬-稀土金屬雙組分催化劑 86
參考文獻 87
第5章 非金屬催化劑 91
5.1 活性炭 91
5.2 碳納米管 94
5.3 碳凝膠 97
5.4 氧化石墨烯 98
5.5 C60 99
5.6 其他碳材料 100
參考文獻 100
第6章 DICP-CWAO催化劑 103
6.1 催化劑製備 103
6.1.1 技術背景 103
6.1.2 製備方法 114
6.1.3 技術優點 116
6.2 基本性能 116
6.3 性能測定 119
6.3.1 強度測試 119
6.3.2 抗腐蝕測試 132
6.4 使用注意事項 135
6.5 催化劑回收 135
6.5.1 技術背景 135
6.5.2 釕回收工藝 136
6.6 專利保護 138
參考文獻 138
第7章 CWAO材質篩選 144
7.1 腐蝕方案 144
7.1.1 靜態腐蝕 144
7.1.2 動態腐蝕 145
7.2 腐蝕實驗 145
7.2.1 材料及設備 145
7.2.2 分析方法 146
7.3 研究結果 147
7.3.1 一次靜態腐蝕 147
7.3.2 二次靜態腐蝕 154
7.3.3 動態腐蝕 164
7.4 結論 168
7.4.1 一次靜態腐蝕 168
7.4.2 二次靜態腐蝕 169
7.4.3 動態腐蝕 170
參考文獻 171
第8章 CWAO工藝研究 172
8.1 小試研究 172
8.1.1 間歇反應裝置 172
8.1.2 連續反應裝置 176
8.1.3 反應流程判據 181
8.2 DICP-CWAO工藝條件 182
8.2.1 進水水質要求 182
8.2.2 反應器進出口溫度 182
8.2.3 反應溫度 186
8.2.4 反應壓力 189
8.2.5 液時空速 190
8.2.6 空氣需求量 191
8.2.7 催化劑填充量 191
8.2.8 出水水質 192
8.3 DICP-CWAO工藝流程 193
8.3.1 操作單元簡介 193
8.3.2 工藝流程描述 195
8.4 DICP-CWAO設計特點 196
8.4.1 反應器設計 196
8.4.2 安全措施 196
8.4.3 尾氣吸收裝置 196
8.5 DICP-CWAO工藝特點 196
8.6 裝置設計規範 197
8.6.1 設計依據的主要標準、規範、規定 197
8.6.2 施工、安裝及驗收依據的主要標準、規範 197
8.7 配管原則 198
8.7.1 管道布置 198
8.7.2 閥門布置 198
8.8 平面布置原則 200
8.9 Aspen Plus模擬 200
8.9.1 模型建立 201
8.9.2 模型驗證 203
8.9.3 參數估值 205
8.9.4 結論 206
參考文獻 207
第9章 CWAO技術工程化 208
9.1 DICP-CWAO工藝主要設備 208
9.1.1 計量泵 208
9.1.2 空壓機 209
9.1.3 反應器 211
9.1.4 廢水換熱器 212
9.1.5 導熱油系統 217
9.1.6 自動控制系統 223
9.2 工藝卡片 229
9.3 設備卡片 230
9.4 催化劑工業化生產 231
9.5 催化劑到貨現場保管方式 232
9.6 催化劑裝填方案 233
9.7 DCS控制方案 234
9.7.1 控制對象 234
9.7.2 控制方案描述 234
9.8 開車操作 236
9.8.1 試運開車前的準備工作 236
9.8.2 開車前的設備檢查 238
9.9 試壓方案 240
9.9.1 水壓試驗 240
9.9.2 氣密試驗 242
9.9.3 氣水混合冷試 243
9.9.4 氣水混合熱試 244
9.10 開車方案 245
9.11 停車操作 248
9.11.1 停車注意事項 248
9.11.2 停車步驟 248
9.12 操作與管理 249
9.12.1 計量泵操作管理 249
9.12.2 導熱油系統操作管理 258
9.12.3 空壓機操作管理 260
9.12.4 反應器操作管理 269
9.13 事故處理 270
9.13.1 事故處理的基本原則 270
9.13.2 設備、管線泄漏 270
9.13.3 高溫導熱油泄漏 271
9.14 採樣及分析 271
9.15 投資概算及運行費用 271
9.15.1 投資概算 271
9.15.2 運行費用 276
參考文獻 276
第10章 分析方法 277
10.1 催化劑分析項目及方法 277
10.1.1 催化劑密度 277
10.1.2 比表面積及孔徑分布 277
10.1.3 機械強度 278
10.1.4 X射線螢光光譜 278
10.1.5 X射線衍射 279
10.1.6 熱分析 281
10.1.7 程式升溫還原 282
10.1.8 CO化學吸附 283
10.1.9 X射線光電子能譜儀 283
10.1.10 電子顯微鏡 284
10.1.11 傅立葉變換紅外光譜儀 285
10.1.12 Zeta電位 285
10.2 廢水分析指標及方法 285
10.2.1 化學需氧量 285
10.2.2 總有機碳 288
10.2.3 總氮 291
10.2.4 氨氮 292
10.2.5 總磷 293
10.2.6 鹽度 293
10.2.7 生化需氧量 294
10.2.8 pH的測定 295
10.2.9 陰離子 296
10.2.10 金屬元素 297
10.2.11 有機污染物 299
10.2.12 甲醇 305
10.3 質量控制 305
10.4 CWAO出水分析 306
參考文獻 306
第11章 安全與環保 308
11.1 安全風險分析 308
11.1.1 概述 308
11.1.2 評估方法 308
11.1.3 CWAO系統 309
11.2 安全與衛生 314
11.2.1 設計原則 314
11.2.2 主要措施 314
11.3 環境保護 315
11.3.1 法規及標準 315
11.3.2 三廢排放 316
參考文獻 317
第12章 工程案例 318
12.1 深圳 CWAO 319
12.1.1 簡介 319
12.1.2 設計規模及裝置能力 320
12.1.3 設計指導思想 321
12.1.4 設計範圍與設計分工 321
12.1.5 主要設備選型說明 321
12.1.6 設備布置原則 324
12.1.7 自動控制 324
12.1.8 系統供電功率 324
12.1.9 土建 324
12.1.10 供排水 324
12.1.11 勞動安全衛生 325
12.1.12 裝置投資 325
12.2 煙臺 CWAO 326
12.2.1 簡介 326
12.2.2 項目背景 327
12.2.3 工程建設 328
12.2.4 CWAO裝置試車 334
12.2.5 技改後開車 335
12.2.6 項目驗收 339
12.2.7 查新報告 339
12.2.8 科技成果鑑定 350
12.2.9 小結 351
12.3 天津 CWAO 351
12.3.1 簡介 351
12.3.2 項目背景 352
12.3.3 項目建設的意義和必要性 354
12.3.4 小試研究 354
12.3.5 設計依據 359
12.3.6 設計指導思想 359
12.3.7 設計內容 360
12.3.8 處理規模確定的依據 360
12.3.9 處理規模 361
12.3.10 主要工藝參數 361
12.4 北京 CWAO 361
12.4.1 簡介 361
12.4.2 項目背景 362
12.4.3 工藝流程 364
12.4.4 主要工藝參數 364
12.5 寧波 CWAO 366
12.5.1 項目背景 366
12.5.2 研發歷程 367
12.5.3 工業裝置運行 368
參考文獻 369
第13章 發展方向 370
13.1 QSPR模型 370
13.1.1 研究意義 370
13.1.2 研究內容 374
13.1.3 研究方案 376
13.2 抗鹽催化劑 377
13.2.1 研究意義 377
13.2.2 研究內容 382
13.2.3 研究方法 383
13.3 反應工藝 385
參考文獻 387
序
前言
第1章 技術簡介 1
1.1 引言 1
1.2 技術背景 2
1.3 技術特點 3
1.4 反應設備 4
1.4.1 間歇式反應器 5
1.4.2 連續式反應器 6
1.4.3 反應器材質 7
1.5 工藝和套用 7
1.5.1 典型 WAO工藝 7
1.5.2 典型 CWAO工藝 11
1.5.3 處理典型廢水 15
1.6 CWAO強化技術 18
1.6.1 SCWO技術 19
1.6.2 微波輔助 CWAO技術 20
1.6.3 電場協同 CWAO技術 22
參考文獻 23
第2章 技術原理 26
2.1 引言 26
2.2 WAO反應機理 26
2.3 CWAO反應機理 27
2.4 污染物降解歷程 29
2.5 動力學影響因素 32
2.5.1 溫度 32
2.5.2 有機物性質 32
2.5.3 廢水 pH 33
2.5.4 催化劑 33
2.5.5 壓力 34
2.5.6 反應時間 34
2.6 反應動力學模型 35
參考文獻 36
第3章 非貴金屬催化劑 39
3.1 引言 39
3.2 均相非貴金屬催化劑 40
3.2.1 均相過渡金屬催化劑 40
3.2.2 基於亞硝酸鹽的均相 CWAO反應 41
3.2.3 均相共氧化技術 42
3.3 多相非貴金屬催化劑 43
3.3.1 銅基催化劑 43
3.3.2 鈰基催化劑 46
3.3.3 鐵基催化劑 48
3.3.4 鉬基催化劑 50
3.3.5 鎳基催化劑 52
3.3.6 鈷基催化劑 52
3.4 非貴金屬催化劑的失活 53
3.4.1 CWAO催化劑失活現象 53
3.4.2 CWAO催化劑失活機理 54
3.4.3 活性組分流失的影響因素 55
參考文獻 59
第4章 貴金屬催化劑 64
4.1 引言 64
4.2 負載 Ru催化劑 66
4.2.1 以碳材料為載體 66
4.2.2 以 Al2O3為載體 67
4.2.3 以 CeO2為載體 68
4.2.4 以 TiO2為載體 70
4.2.5 以 ZrO2為載體 72
4.3 負載 Pt催化劑 73
4.4 負載 Pd催化劑 75
4.5 負載 Au催化劑 76
4.6 負載 Ir催化劑 77
4.7 負載 Rh催化劑 77
4.8 負載 Ag催化劑 78
4.9 負載雙金屬組分催化劑 78
4.10 DICP-CWAO催化劑 79
4.10.1 大表面 ZrO2負載 Ru催化劑 80
4.10.2 殼層分布型 Ru/TiO2催化劑 85
4.10.3 貴金屬-稀土金屬雙組分催化劑 86
參考文獻 87
第5章 非金屬催化劑 91
5.1 活性炭 91
5.2 碳納米管 94
5.3 碳凝膠 97
5.4 氧化石墨烯 98
5.5 C60 99
5.6 其他碳材料 100
參考文獻 100
第6章 DICP-CWAO催化劑 103
6.1 催化劑製備 103
6.1.1 技術背景 103
6.1.2 製備方法 114
6.1.3 技術優點 116
6.2 基本性能 116
6.3 性能測定 119
6.3.1 強度測試 119
6.3.2 抗腐蝕測試 132
6.4 使用注意事項 135
6.5 催化劑回收 135
6.5.1 技術背景 135
6.5.2 釕回收工藝 136
6.6 專利保護 138
參考文獻 138
第7章 CWAO材質篩選 144
7.1 腐蝕方案 144
7.1.1 靜態腐蝕 144
7.1.2 動態腐蝕 145
7.2 腐蝕實驗 145
7.2.1 材料及設備 145
7.2.2 分析方法 146
7.3 研究結果 147
7.3.1 一次靜態腐蝕 147
7.3.2 二次靜態腐蝕 154
7.3.3 動態腐蝕 164
7.4 結論 168
7.4.1 一次靜態腐蝕 168
7.4.2 二次靜態腐蝕 169
7.4.3 動態腐蝕 170
參考文獻 171
第8章 CWAO工藝研究 172
8.1 小試研究 172
8.1.1 間歇反應裝置 172
8.1.2 連續反應裝置 176
8.1.3 反應流程判據 181
8.2 DICP-CWAO工藝條件 182
8.2.1 進水水質要求 182
8.2.2 反應器進出口溫度 182
8.2.3 反應溫度 186
8.2.4 反應壓力 189
8.2.5 液時空速 190
8.2.6 空氣需求量 191
8.2.7 催化劑填充量 191
8.2.8 出水水質 192
8.3 DICP-CWAO工藝流程 193
8.3.1 操作單元簡介 193
8.3.2 工藝流程描述 195
8.4 DICP-CWAO設計特點 196
8.4.1 反應器設計 196
8.4.2 安全措施 196
8.4.3 尾氣吸收裝置 196
8.5 DICP-CWAO工藝特點 196
8.6 裝置設計規範 197
8.6.1 設計依據的主要標準、規範、規定 197
8.6.2 施工、安裝及驗收依據的主要標準、規範 197
8.7 配管原則 198
8.7.1 管道布置 198
8.7.2 閥門布置 198
8.8 平面布置原則 200
8.9 Aspen Plus模擬 200
8.9.1 模型建立 201
8.9.2 模型驗證 203
8.9.3 參數估值 205
8.9.4 結論 206
參考文獻 207
第9章 CWAO技術工程化 208
9.1 DICP-CWAO工藝主要設備 208
9.1.1 計量泵 208
9.1.2 空壓機 209
9.1.3 反應器 211
9.1.4 廢水換熱器 212
9.1.5 導熱油系統 217
9.1.6 自動控制系統 223
9.2 工藝卡片 229
9.3 設備卡片 230
9.4 催化劑工業化生產 231
9.5 催化劑到貨現場保管方式 232
9.6 催化劑裝填方案 233
9.7 DCS控制方案 234
9.7.1 控制對象 234
9.7.2 控制方案描述 234
9.8 開車操作 236
9.8.1 試運開車前的準備工作 236
9.8.2 開車前的設備檢查 238
9.9 試壓方案 240
9.9.1 水壓試驗 240
9.9.2 氣密試驗 242
9.9.3 氣水混合冷試 243
9.9.4 氣水混合熱試 244
9.10 開車方案 245
9.11 停車操作 248
9.11.1 停車注意事項 248
9.11.2 停車步驟 248
9.12 操作與管理 249
9.12.1 計量泵操作管理 249
9.12.2 導熱油系統操作管理 258
9.12.3 空壓機操作管理 260
9.12.4 反應器操作管理 269
9.13 事故處理 270
9.13.1 事故處理的基本原則 270
9.13.2 設備、管線泄漏 270
9.13.3 高溫導熱油泄漏 271
9.14 採樣及分析 271
9.15 投資概算及運行費用 271
9.15.1 投資概算 271
9.15.2 運行費用 276
參考文獻 276
第10章 分析方法 277
10.1 催化劑分析項目及方法 277
10.1.1 催化劑密度 277
10.1.2 比表面積及孔徑分布 277
10.1.3 機械強度 278
10.1.4 X射線螢光光譜 278
10.1.5 X射線衍射 279
10.1.6 熱分析 281
10.1.7 程式升溫還原 282
10.1.8 CO化學吸附 283
10.1.9 X射線光電子能譜儀 283
10.1.10 電子顯微鏡 284
10.1.11 傅立葉變換紅外光譜儀 285
10.1.12 Zeta電位 285
10.2 廢水分析指標及方法 285
10.2.1 化學需氧量 285
10.2.2 總有機碳 288
10.2.3 總氮 291
10.2.4 氨氮 292
10.2.5 總磷 293
10.2.6 鹽度 293
10.2.7 生化需氧量 294
10.2.8 pH的測定 295
10.2.9 陰離子 296
10.2.10 金屬元素 297
10.2.11 有機污染物 299
10.2.12 甲醇 305
10.3 質量控制 305
10.4 CWAO出水分析 306
參考文獻 306
第11章 安全與環保 308
11.1 安全風險分析 308
11.1.1 概述 308
11.1.2 評估方法 308
11.1.3 CWAO系統 309
11.2 安全與衛生 314
11.2.1 設計原則 314
11.2.2 主要措施 314
11.3 環境保護 315
11.3.1 法規及標準 315
11.3.2 三廢排放 316
參考文獻 317
第12章 工程案例 318
12.1 深圳 CWAO 319
12.1.1 簡介 319
12.1.2 設計規模及裝置能力 320
12.1.3 設計指導思想 321
12.1.4 設計範圍與設計分工 321
12.1.5 主要設備選型說明 321
12.1.6 設備布置原則 324
12.1.7 自動控制 324
12.1.8 系統供電功率 324
12.1.9 土建 324
12.1.10 供排水 324
12.1.11 勞動安全衛生 325
12.1.12 裝置投資 325
12.2 煙臺 CWAO 326
12.2.1 簡介 326
12.2.2 項目背景 327
12.2.3 工程建設 328
12.2.4 CWAO裝置試車 334
12.2.5 技改後開車 335
12.2.6 項目驗收 339
12.2.7 查新報告 339
12.2.8 科技成果鑑定 350
12.2.9 小結 351
12.3 天津 CWAO 351
12.3.1 簡介 351
12.3.2 項目背景 352
12.3.3 項目建設的意義和必要性 354
12.3.4 小試研究 354
12.3.5 設計依據 359
12.3.6 設計指導思想 359
12.3.7 設計內容 360
12.3.8 處理規模確定的依據 360
12.3.9 處理規模 361
12.3.10 主要工藝參數 361
12.4 北京 CWAO 361
12.4.1 簡介 361
12.4.2 項目背景 362
12.4.3 工藝流程 364
12.4.4 主要工藝參數 364
12.5 寧波 CWAO 366
12.5.1 項目背景 366
12.5.2 研發歷程 367
12.5.3 工業裝置運行 368
參考文獻 369
第13章 發展方向 370
13.1 QSPR模型 370
13.1.1 研究意義 370
13.1.2 研究內容 374
13.1.3 研究方案 376
13.2 抗鹽催化劑 377
13.2.1 研究意義 377
13.2.2 研究內容 382
13.2.3 研究方法 383
13.3 反應工藝 385
參考文獻 387
