NO313994B1 - Våtoksidasjon ved hjelp av en porös katalytisk kontaktor - Google Patents
Våtoksidasjon ved hjelp av en porös katalytisk kontaktorInfo
- Publication number
- NO313994B1 NO313994B1 NO20011238A NO20011238A NO313994B1 NO 313994 B1 NO313994 B1 NO 313994B1 NO 20011238 A NO20011238 A NO 20011238A NO 20011238 A NO20011238 A NO 20011238A NO 313994 B1 NO313994 B1 NO 313994B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- catalyst
- contactor
- phase
- oxidation
- porous membrane
- Prior art date
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title description 11
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 15
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 claims description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 5
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Foreliggende opprinnelse angår en væske-behandling ved hjelp av katalytisk oksidasjon. '
For å oppnå oksidasjon av oksiderbare, oppløste eller suspenderte stoffer eller partikkelmateriale i en flytende fase benytter foreliggende opprinnelses oksidasjonsprosess et katalytisk kontakt-element, herefter kalt kontaktor.
Av kjent teknikk på dette området skal det henvises til US 4 455 236 som beskriver en prosess der hydrogensulfid i en vandig oppløsning reduseres for å gi elementært S ved kontakt med polymeriserte chinontypespesier som koordinerer forskjellige tallkationer i en harpiksstruktur. Dette ekstruderes så til pelletform eller flatmembranform. Disse komplekser danner i sin tur polyvalente metallchelationer som er i stand til å oksidere H2S til elementært S. Metallsentra reduseres der ved prosessen. En O2 kilde benyttes derefter for å reoksidere eller regenerere metallsentra for nyanvendelse.
Videre skal det vises til EP 0 887 312 Al som beskriver en porøs bærer (som kan være en membran) på hvilken det er avsatt et Ce- eller Ce/Ba materiale ved precipitering eller ved en sol-gel metode. Dette Ce materiale benyttes så for å redusere COD i fotografiske avløp.
US 5 047 381 beskriver en katalysatorbærer i form av en tynn metallfolie eller en tråd som er dekket av et edelmetall (for eksempel Pt) for å forhindre oksidasjon under ekstreme forbrenningsbetingelser ved plassering i en gassturbin, se patentets figur 1. Dette beskyttende sjikt er i sin tur dekket av en wash-out keram som er impregnert med et edelmetall som Pt/AfeC^ og som gir en stor overflate for en katalytisk gassfaseforbrenning.
Til slutt skal det henvises til US 6 004 469 som beskriver en fremgangsmåte som benytter en Mn/Cu katalysator, avsatt på en monolittisk konstruksjon for å dekomponere H2O2 til H2O og O2 i vannavløp. Reaktoroppsettet består i et antall forskjellige kammere som er utstyrt med disse monolittiske katalysatorfiltersjikt gjennom hvilke vannavløpet føres. Den 02 gass som dannes fra den dekomponerte H2O2 løftes ut fra hvert kammer mens gjenværende H2O2 nøytraliseres med SO2.
Hovedanvendelsen for foreliggende oppfinnelse er å løse problemer knyttet til behandling av industrielt avløpsvann og å gjøre det lettere å gjenbruke vann, mineraler og andre råstoffer i industrielle prosesser. Likeledes vil oppfinnelsens prosess kunne benyttes til å bryte ned giftige stoffer og stoffer som ikke er biologisk nedbrytbare. Oppfinnelsens prosess gjør det mulig å få til oksidasjon i væskefase ved lavere trykk og temperatur enn det som er mulig med dagens prosesser for våtoksidasjon og forbrenning. Videre er prosessen mindre plasskrevende enn dagens prosesser for biologisk nedbryting av avfall. Den lave temperaturen leder til mindre korrosjonsproblemer i prosessutstyret enn i dagens utstyr for våtoksidasjon, slik at det kan benyttes billigere materialer. Resultatet er at den foreliggende oppfinnelsens prosess er mindre energi- og kostnadskrevende, både ved investering og drift, enn dagens teknologi. Videre har den foreliggende oppfinnelsens prosess et stort anvendelsesområde.
Oppfinnelsens prosess vil også kunne benyttes til andre formål enn avfallsbehandling, for eksempel til kontrollert oksidasjon ved fremstilling av kjemikalier og produkter.
Det oksiderbare suspenderte eller oppløste materialet i væsken kan stamme fra en hvilken som helst kilde. For eksempel kan det være avløpsvann fra industri, landbruk eller lignende, selvfølgelig i særdeleshet i de tilfeller der et utslipp av slikt oksiderbart materiale vil utgjøre en belastning eller forurensning av det ytre miljø.
I tillegg muliggjør en slik prosess i gitte tilfeller en gjenvinning av det oksiderbare materiale etter oksidasjonen, og det muliggjør en langt større grad av resirkulering av renset avløpsvann i stedet for utslipp.
Foreliggende oppfinnelse gjør bruk av en teknologi som benytter en porøs, katalytisk kontaktor. Denne porøse, katalytiske kontaktor består i det alt vesentlige av en porøs membranbærer som bærer en heterogen katalysator.
Den porøse kontaktoren kan bestå av et eller flere sjikt tillaget av oksider, polymerer eller hvilke som helst andre materialer, og ha en hvilken som helst hensiktsmessig form, for eksempel rør, hulfiber, flerkanalrør, plate eller den kan ha en hvilken som helst annen hensiktsmessig form.
Som katalysator kan det anvendes et edelmetall, et ikke-edelmetall, et metalloksid eller et hvilket som helst annet materiale. Det er også en mulighet at kontaktoren ikke bærer noen separat katalysatormateriale, men at det porøse membranmaterialet i seg selv virker katalyserende for oksidasjonsreaksjonen.
I prosessen ifølge oppfinnelsen kan den ene eller begge fødestrømmer inneholde en homogen katalysator, eller en eller begge fødestrømmer kan inneholde en heterogen katalysator.
Videre kan katalysatoren bli tilført satsvis sammen med en av de to fødestrømmene, eller katalysatoren kan bli tilført satsvis i intervaller mens en eller begge fødestrømmene blir midlertidig stanset.
Den oksiderende fasen er et fluid, altså en gass eller en væske inneholdende et oksidasjonsmiddel som kan være luft, oksygen, oksygenanriket luft, ozon, hydrogenperoksid eller et annet oksidasjonsmiddel.
Den resulterende prosess ifølge oppfinnelsen kan gjennomføres i henhold til forskjellige prosessføringer, for eksempel satsvis, ved resirkulering, kontinuerlig tilmåting og avtapping eller en kontinuerlig gjennomløpsmetode.
I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte ved oksidasjon av oksiderbare, oppløste eller suspenderte materialer i en flytende fase, og oppfinnelsen karakteriseres ved at det anvendes en kontaktor i form av en porøs membran idet kontaktoren er tildannet slik at en oksiderende fase strømmer langs elementets ene overflate og fasen som skal oksideres strømmer langs den andre, og at oksidasjonen er katalysert av (i) et katalysatormateriale som utgjør den porøse membranen eller er avsatt i eller på den porøse membranen, eller katalysert av (ii) et katalysatormateriale som tilføres en eller begge fødestrømmene som strømmer langs den nevnte porøse membranen, og som inneholder henholdsvis den oksiderende fasen og fasen som skal oksideres.
I en utførelse blir det - som kontaktor - brukt en porøs keramisk bærer med et topplag som inneholder platina som katalysator.
I en annen utførelse blir det - som katalysatorbærer basert på en porøs membran - brukt et oksid, et annet uorganisk materiale, et organisk polymermateriale eller et annet materiale.
Katalysatoren kan være et edelmetall, et uedelt metall, et oksid eller et annet materiale.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning til de vedlagte figurer der: figur 1 viser et flytskjema for en generell apparatur som benytter oppfinnelsens
prosess;
figur 2 og 3 viser to eksempler på hvordan den katalytiske kontaktoren kan
anordnes i reaktorer for å benytte oppfinnelsens prosess;
figur 4 viser prinsippet for oksidasjonen i den katalytiske kontaktoren ifølge
oppfinnelsen;
figur 5 viser en tegning basert på et mikrofotografi i snitt og en utførelse av en
kontaktor med en katalysator ifølge oppfinnelsen; og
figur 6 viser kurver over testresultater oppnådd ved bruk av oppfinnelsens
fremgangsmåte.
I figur 1 vises et flytskjema over en apparatur som benytter oppfinnelsens prosess. Væsken eller suspensjonen som skal oksideres føres inn til pumpen 2 ved 1. Strømningshastigheten reguleres med en ventil 3 som er koplet til en strømningsregulator, og væsken ledes inn i reaktoren 4 på den ene siden av den katalytiske kontaktoren S. Væsken ledes på den ene siden av kontaktoren, langsmed kontaktorens porøse overflate, og føres ut av reaktoren ved 6. Oksidasjonsmiddelet, som kan være luft, oksygen, anriket luft, hydrogenperoksid eller et annet oksidasjonsmiddel, føres inn ved 7 til pumpen eller kompressoren 8. Strømningshastigheten til oksidasjonsmiddelet reguleres med en ventil 9 som er koplet til en strømningsregulator, og væsken ledes inn i reaktoren 4 på den andre siden av den katalytiske kontaktoren 5. Oksidasjonsmiddelet ledes på den andre siden av kontaktoren, langsmed kontaktorens porøse overflate, og føres ut av reaktoren ved 10.1 det viste tilfellet ledes de to strømmene medstrøms på hver side av den porøse katalytiske kontaktoren, men man kan også tenke seg å lede de to strømmene motstrøms eller tverrstøms på hver side av kontaktoren. Trykkforholdene i reaktoren 4 og trykkforsk jellen mellom de to sidene av kontaktoren 5 reguleres ved hjelp av ventiler 11 koplet til trykkregulatorer ved utløpene fra reaktoren. Temperaturen i reaktoren holdes konstant på ønsket nivå ved hjelp av et oppvarmings/avkjølingssystem 12 som også kan omfatte gjenvinning av varme. I de tilfellene der oksidasjonsmiddelet er en gass kan utløpet fra denne siden av kontaktoren være tilkoplet en separator 13 slik at eventuell væske i dette utløpet kan tilføres den oksiderte væskestrømmen 14.
I figur 2 og 3 vises to alternative utførelser av reaktoren. Figur 2 viser en reaktor satt sammen av flere rørformede kontaktorer 20, mens figur 3 viser deler av en reaktor satt sammen av flere plateformede kontaktorer 30. Den oksiderbare væsken føres inn ved 21 og oksidasjonsmiddelet føres inn ved 22. Den oksiderte væsken føres ut ved 23, mens ubrukt oksidasjonsmiddel samt deler av oksidasjonsproduktene føres ut ved 24. Alternativt kan strømmene byttes om slik at den oksiderbare væsken føres inn ved 22 og oksidasjonsmiddelet føres inn ved 21. Den oksiderte væsken føres da ut ved 24, mens ubrukt oksidasjonsmiddel samt deler av oksidasjonsproduktene føres ut ved 23. Figur 4 illustrerer prinsippet for oppfinnelsens virkemåte. I den porøse kontaktoren 40 er det avsatt et materiale 41 som virker som en katalysator for oksidasjonen. Det oksiderbare materialet 42, som for eksempel kan være organiske molekyler oppløst i vann, ledes mot den porøse kontaktorens ene side. Oksidasjonsmiddelet 43 ledes inn mot kontaktorens andre side. Det oksiderbare materialet diffunderer inn i porene i kontaktoren, der det møter oksidasjonsmiddelet på eller i nærheten av katalysatoren 41, som bevirker at en spontan oksidasjon av det oksiderbare materialet finner sted. Reaksjonsproduktene 44 og 45 fra oksidasjonen, som kan være i gass- eller væskeform, diffunderer ut av kontaktoren på den ene eller begge av elementets to sider. Reaksjonsproduktene kan være fullstendig oksiderte stoffer, for eksempel vann, karbonater, karbondioksid eller nitrogenoksider, eller delvis oksiderte stoffer, for eksempel karboksylsyrer. Figur 5 viser en tegning basert på et mikrofotografi av en kontaktor. I det illustrerte tilfellet har bærersjiktet 50 en gjennomsnittlig porestørrelse i området 5 til 10 um, slik at det oppnås meget liten hydraulisk motstand, og en tykkelse på noen få mm.
På dette bærersjiktet er det lagt et mellomsjikt 51 i mikrofiltreirngsområdet. Tykkelsen er omtrent 20 um.
På dette mellomsjiktet er det lagt ytterligere et mellomsjikt 52 i ultrafiltreirngsområdet med tykkelse omtrent 5 fim. Dette ytterligere mellomsjiktet inneholder noe katalysatormateriale, i dette tilfellet platina. Bærersjiktet og det første mellomsjiktet inneholder i dette tilfellet ikke katalysator.
Endelig omfatter kontaktoren et toppsjikt 53 med tykkelse omtrent 1 um. Dette sjiktet inneholdet platina som katalysator.
Figur 6 viser de resultater som ble oppnådd ved bruk av en kontaktor med katalysator som vist i figur 5. Kontaktoren var i dette tilfellet utformet som et rør med lengde 100 mm, ytre diameter 10 mm, og indre diameter 6 mm. Figur 5 viser tverrsnittet av et område nær den indre overflaten i et tilsvarende rør. Reaktoren ble benyttet med en modelloppløsning bestående av S g/l maursyre i vann. Et reservoar som inneholdt mellom 1 og 2 liter av forsøksoppløsningen ble benyttet ved hvert forsøk, og oppløsningen ble pumpet fra reservoaret, gjennom reaktoren, og tilbake til reservoaret i en resirkulerende sløyfe. Gjennom reaktoren ble oppløsningen ledet langsmed utsiden av kontaktor-røret. Væskehastigheten var 50 ml/min. Samtidig ble det ledet komprimert luft gjennom røret med hastighet mellom 50 og 100 ml/min. Det ble tatt prøver av oppløsningen ved utløpet av reaktoren med ujevne intervaller. Det ble benyttet standard kjemiske analysemetoder til å bestemme disse prøvenes innhold av oksiderbart materiale (kjemisk oksygenforbruk, KOF) eller innhold av organisk bundet karbon (totalt organisk karbon, TOK). Resultatene fra disse analysene ble regnet om til oksidasjonsgrad ved å dividere verdiene med tilsvarende beregnede verdier for modelloppløsningen før forsøkene. Oksidasjonsgraden utgjør y-aksen i figur 6. X-aksen utgjøres av tiden fra forsøksstart til prøvetakingstidspunktet, dividert med det totale volumet av modelloppløsning i apparaturen ved det angitte forsøket. I det ene forsøket, som ga resultatene som er angitt med punktene merket 60 i figur 6, var trykket i apparaturen 1 bar og temperaturen 80 °C. I det andre forsøket, som ga resultatene som er angitt med punktene merket 61 i figur 6, var trykket 10 bar og temperaturen 150 °C. Trykkforskjellen mellom de to sidene av kontaktoren var i begge forsøkene mindre enn 0,2 bar.
Resultatene fra forsøkene som er vist i figur 6 viser at det er mulig å oppnå over 50% oksidasjon av maursyre under svært milde prosessbetingelser. Selv ved 1 bars trykk og bare 80 °C er det mulig å oppnå nesten 50% oksidasjon. I forbindelse med de forsøkene som er nevnt over ble det også gjort et forsøk med en kontaktor som ikke var impregnert med katalysator. Dette forsøket ble utført ved 10 bars trykk og en temperatur på 150 °C, og resultatene viste at det ikke fant sted målbar oksidasjon i dette tilfellet.
Claims (10)
1.
Fremgangsmåte ved oksidasjon av oksiderbare, oppløste eller suspenderte materialer i en flytende fase, karakterisert ved at det anvendes en kontaktor i form av en porøs membran som er utformet slik at en oksiderende fase strømmer langs den ene overflaten til kontaktoren mens fasen som skal oksideres strømmer langs den andre, og ved at oksidasjonen er katalysert av (i) et katalysatormateriale som utgjør den porøse membranen eller er avsatt i eller på den porøse membranen, eller katalysert av (ii) et katalysatormateriale som tilføres en eller begge fødestrømmene som strømmer langs den nevnte porøse membranen, og som inneholder henholdsvis den oksiderende fasen og fasen som skal oksideres.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som kontaktor benyttes en porøs, keramisk bærer med et platina-holdig toppsjikt som katalysator.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert v e d at det som oksidasjonsmiddel anvendes luft, oksygenanriket luft, oksygen, ozon, hydrogenperoksid eller et hvilket som helst annet oksiderende stoff.
4.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at kontaktoren har form av et rør, en hulfiber, et flerkanalsrør, en plate eller hvilken som helst annen form.
5.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det som porøs membran og katalysatorbærer benyttes et oksid, et annet uorganisk materiale, et organisk polymermateriale eller et hvilket som helst annet materiale.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det som katalysator benyttes et edelmetall, et ikke-edelmetall, et oksid eller et hvilket som helst annet materiale.
7.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den ene eller begge fødestrømmene inneholder en heterogen katalysator.
8.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den ene eller begge fødestrømmene inneholder en homogen katalysator.
9.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at katalysatoren tilføres satsvis sammen med den ene eller begge fødestrømmene.
10.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at katalysatoren tilføres satsvis i intervaller mens en eller begge de to fødestrømmene blir midlertidig stoppet.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20011238A NO313994B1 (no) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Våtoksidasjon ved hjelp av en porös katalytisk kontaktor |
AT02702989T ATE307781T1 (de) | 2001-03-12 | 2002-03-11 | Nassoxidation mit hilfe eines porösen katalytischen kontaktelements |
US10/471,334 US7399414B2 (en) | 2001-03-12 | 2002-03-11 | Wet oxidation with the aid of a porous catalytic contactor |
ES02702989T ES2252425T3 (es) | 2001-03-12 | 2002-03-11 | Oxidacion humeda con ayuda de un contactor catalitico poroso. |
DE60206890T DE60206890T2 (de) | 2001-03-12 | 2002-03-11 | Nassoxidation mit hilfe eines porösen katalytischen kontaktelements |
EP02702989A EP1368278B1 (en) | 2001-03-12 | 2002-03-11 | Wet oxidation with the aid of a porous catalytic contactor |
DK02702989T DK1368278T3 (da) | 2001-03-12 | 2002-03-11 | Vådoxidation ved hjælp af en porös katalytisk kontaktor |
PCT/NO2002/000100 WO2002074701A1 (en) | 2001-03-12 | 2002-03-11 | Wet oxidation with the aid of a porous catalytic contactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20011238A NO313994B1 (no) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Våtoksidasjon ved hjelp av en porös katalytisk kontaktor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20011238D0 NO20011238D0 (no) | 2001-03-12 |
NO20011238L NO20011238L (no) | 2002-09-13 |
NO313994B1 true NO313994B1 (no) | 2003-01-13 |
Family
ID=19912246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20011238A NO313994B1 (no) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Våtoksidasjon ved hjelp av en porös katalytisk kontaktor |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7399414B2 (no) |
EP (1) | EP1368278B1 (no) |
AT (1) | ATE307781T1 (no) |
DE (1) | DE60206890T2 (no) |
DK (1) | DK1368278T3 (no) |
ES (1) | ES2252425T3 (no) |
NO (1) | NO313994B1 (no) |
WO (1) | WO2002074701A1 (no) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7799225B1 (en) * | 2006-09-29 | 2010-09-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Membrane contactor assisted water extraction system for separating hydrogen peroxide from a working solution, and method thereof |
US8603407B2 (en) * | 2007-03-21 | 2013-12-10 | Precision Combustion, Inc. | Catalytic isobutane alkylation |
DE102007050616B3 (de) * | 2007-10-23 | 2009-04-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Passive Verdünnungseinheit zur Verdünnung von Brennstoffen |
JP5447378B2 (ja) * | 2008-07-28 | 2014-03-19 | 栗田工業株式会社 | 有機物含有水の処理方法及び装置 |
NO328918B1 (no) | 2008-08-18 | 2010-06-14 | Sinvent As | Fremgangsmate og system for fjerning av organisk materiale i vaesker |
CN103663895B (zh) | 2013-12-03 | 2015-05-13 | 南京德磊科技有限公司 | 污泥处理系统及其方法 |
US10076739B1 (en) | 2014-07-22 | 2018-09-18 | Precision Combustion, Inc. | Chemical reactor for use with overly reactive chemicals |
US20180118590A1 (en) * | 2015-04-24 | 2018-05-03 | Auckland Uniservices Limited | Oxidation method |
US11040928B1 (en) | 2018-04-23 | 2021-06-22 | Precision Combustion, Inc. | Process for converting alkanes to olefins |
CN110624399B (zh) * | 2019-08-21 | 2021-10-01 | 南京工业大学 | 一种催化膜接触器以及气体脱硫脱硝方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3104951A (en) * | 1961-03-03 | 1963-09-24 | Universal Oil Prod Co | Oxidation of hydrogen sulfide |
US4455236A (en) * | 1982-12-20 | 1984-06-19 | General Electric Company | Method for removing hydrogen sulfide from aqueous streams |
US4743381A (en) * | 1987-07-01 | 1988-05-10 | Fmc Corporation | Process for oxidizing a cyanide compound |
US5047381A (en) * | 1988-11-21 | 1991-09-10 | General Electric Company | Laminated substrate for catalytic combustor reactor bed |
US5120453A (en) * | 1990-12-24 | 1992-06-09 | Uop | Oxidative removal of cyanide from aqueous streams |
US5350516A (en) * | 1991-12-27 | 1994-09-27 | Bhadra Amal K | Control of odor and septicity and purification of sewage and wastewater |
AU690707B2 (en) * | 1994-06-22 | 1998-04-30 | Fls Miljo A/S | Mass transfer method and apparatus |
FR2764209B1 (fr) * | 1997-06-05 | 1999-07-16 | Eastman Kodak Co | Preparation d'un catalyseur et utilisation de ce catalyseur pour la depollution d'un effluent photographique |
US6004469A (en) * | 1998-01-28 | 1999-12-21 | Advanced Catalyst Systems, Inc. | Process for removing H2 o2 from aqueous streams |
FR2780053B1 (fr) * | 1998-06-18 | 2000-08-11 | Degremont | Procede de mineralisation des polluants organiques de l'eau par ozonation catalytique |
US6793711B1 (en) * | 1999-12-07 | 2004-09-21 | Eltron Research, Inc. | Mixed conducting membrane for carbon dioxide separation and partial oxidation reactions |
-
2001
- 2001-03-12 NO NO20011238A patent/NO313994B1/no not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-03-11 DE DE60206890T patent/DE60206890T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-11 WO PCT/NO2002/000100 patent/WO2002074701A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-03-11 AT AT02702989T patent/ATE307781T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-03-11 DK DK02702989T patent/DK1368278T3/da active
- 2002-03-11 US US10/471,334 patent/US7399414B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-11 EP EP02702989A patent/EP1368278B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-11 ES ES02702989T patent/ES2252425T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60206890T2 (de) | 2006-07-27 |
WO2002074701A1 (en) | 2002-09-26 |
EP1368278A1 (en) | 2003-12-10 |
ATE307781T1 (de) | 2005-11-15 |
US20040149664A1 (en) | 2004-08-05 |
EP1368278B1 (en) | 2005-10-26 |
US7399414B2 (en) | 2008-07-15 |
NO20011238D0 (no) | 2001-03-12 |
NO20011238L (no) | 2002-09-13 |
DK1368278T3 (da) | 2006-03-20 |
DE60206890D1 (de) | 2005-12-01 |
ES2252425T3 (es) | 2006-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tan et al. | Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fibre membranes for ammonia removal from water | |
TWI381883B (zh) | 用於廢水處理之觸媒及使用該觸媒之廢水處理方法 | |
NO313994B1 (no) | Våtoksidasjon ved hjelp av en porös katalytisk kontaktor | |
EP0618884B1 (de) | Blasenfreier wasserstoffeintrag in wässrige flüssigkeiten | |
KR101673853B1 (ko) | 과산화수소수 처리 장치 | |
JP2007268527A (ja) | 排水処理用触媒及び該触媒を用いた排水の処理方法 | |
US5114549A (en) | Method and apparatus for treating water using electrolytic ozone | |
WO2009101090A1 (en) | Method and apparatus for biological treatment of spent caustic | |
WO2003076348A1 (fr) | Procede de traitement des eaux usees | |
NL9200989A (nl) | Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van stromen. | |
CN203625106U (zh) | 一种臭氧催化氧化反应器 | |
Alame et al. | High-performance catalytic wet air oxidation (CWAO) of organic acids and phenol in interfacial catalytic membrane contactors under optimized wetting conditions | |
Barratt et al. | CHEMOX™: Advanced waste water treatment with the impinging zone reactor | |
Iojoiu et al. | The “Watercatox” process: wet air oxidation of industrial effluents in a catalytic membrane reactor: first report on contactor CMR up-scaling to pilot unit | |
JP3652618B2 (ja) | 排水の処理方法 | |
CN209098291U (zh) | 一种臭氧与电化学协同催化氧化废水处理的装置 | |
CN112979095A (zh) | 一种酮连氮法合成水合肼废水的处理方法 | |
Janknecht et al. | Bubble‐free Ozone Contacting with Ceramic Membranes for Wet Oxidative Treatment | |
JP5850329B2 (ja) | 流体浄化装置 | |
JPS5864188A (ja) | 廃水処理方法 | |
JPH0454515B2 (no) | ||
EP4129932A1 (en) | Apparatus and method for purifying water | |
Al-Enezi et al. | Total organic carbon reduction of phenol-containing wastewaters by oxidation techniques | |
Jefferson et al. | Membrane gas absorbers for H2S removal–design, operation and technology integration into existing odour treatment strategies | |
JP4223706B2 (ja) | 排水の処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |