フィントン流動床

工業の発展に伴い、各種工業生産プロセスは設備の性能と効率に対してより高い要求を提出した。これらの過程で、フィントン流動床広範に使用されている設備であり、高効率、高生産能力、省エネ・環境保護などの利点があるため、化学工業、石油、製薬などの分野で広く応用されている。フィントン流動化床は新しい流動化床反応器として、多くの面で優れた優位性を持っている。

一、フィントン流動化床の概要

フィントン流動化床反応器はフィントン酸化塔、フィントン反応器、フィントン流動化床、フィントン設備などとも呼ばれている。流動化床フェントン酸化塔は流動化床技術を採用し、流動化床の方式を利用してフェントン法で発生した大部分の3価鉄を結晶化または沈殿させて特定のフィラー表面に付着させ、同相化学酸化を結合したものである(フィントン法)、異相化学酸化(H2O2/FeOOH)、流体化床結晶及びFeOOHの還元溶解などの機能を持つ新技術。

この技術は伝統的なフェントン酸化法を大幅に改良し、薬物添加量を減少させ、汚泥の生産量を減少させることができ、同時にフィラー表面に形成された鉄酸化物は異相触媒の効果を持ち、フェントン酸化塔内の流動化状態も化学酸化反応と物質伝達効率を促進し、COD除去率が向上する。流動床フィントン酸化塔技術は各業界の汚水の前処理及び深さ処理工程に広く利用できる。

二、フィントン流動床の原理

フィントン流動床の原理かさんかすいそ(H2O2)二価鉄イオンとFe2+の混合溶液は、多くの既知の有機化合物を無機状態に酸化する。反応には難分解性有機汚染物質を除去する能力がある。

Fe2++H2O2→Fe3++ OH–+·OH①

H2O2+Fe3+→Fe2++O2+ 2H+②

O2+Fe2+→Fe3++O2– ③

反応化学方程式によると、過酸化水素(H2O2)二価鉄イオンとFe2+酸性環境下でのヒドロキシルラジカルの生成OH，Fenton反応が通るH2O2とFe2+作用発生OHフィントン試薬には1モルOHラジカルに加え、生成を伴う1モルのペルオキシラジカルO2・、しかし、ペルオキシラジカルの酸化ポテンシャルは1.3 V左右するので、フェントン試薬で主な酸化作用を果たすのはOHラジカル。H2O2とFe2+間の反応が速いので、Fenton反応は水中のほとんどの有機物を酸化することができる。

三、フィントン流動化床の優位性

フェントン流動床反応器は、触媒または反応物を高速気流中に懸濁させて反応させる装置である。フェントン流動床では、触媒または反応物はガス流によって反応器内に持ち込まれ、粒子とガスとの混合物を形成する。この混合物は触媒または反応物粒子が床層内を自由に流動し、液体のような床層を形成するため、「流動床」。

1、伝統的なフィントンに比べて鉄塩とH2O2の増量により、ランニングコストを大幅に削減しました。

2、伝統的なフィントンに比べて汚泥の生産量が少なく、汚泥量は一般的に伝統的なフィントンより少ない70%。

3、伝統的なフィントンと比べて、タンク内に専用の充填剤があり、下水の種類に応じて充填剤の物質配合比を変えることができ、使用範囲が広く、効果がより良い。

4、従来のフィントンに比べて反応時間が短く、設備の体積が小さく、敷地面積を大幅に節約した。

5流動化床フィントン酸化塔の缶体材質は炭素鋼またはガラス鋼を選択し、ステンレス鋼であり、使用寿命が長く、基本的に点検メンテナンスが必要ない。

フェントン流動床では、触媒又は反応物粒子のサイズ及び密度は、実際の必要に応じて調整することができる。これらの粒子は反応器内で効率的に攪拌及び混合し、反応物が迅速に接触及び反応できるようにする。同時に、気流の速度と流量を制御することにより、反応過程の正確な制御を実現することができる。

四、応用範囲

1、高難度処理廃水の前処理：例えば製紙、石化、農業化、化学工業、製薬、皮革、紡績業などの高難度処理廃水の前処理プロセスに用い、廃水有機物汚染を大幅に低減し、廃水の生化学性を高める。

2深さ処理、出水の検査に使用：各種廃水処理施設の末端に使用でき、深さ処理施設として出水の検査に使用される。

3、脱色処理：流動化床フィントン酸化塔を利用して廃水を脱色処理することができ、例えば製紙、染色などの廃水の末端で水を脱色し、COD水が基準を満たして排出されることを保証する。

五、フィントン流動床の作用

フェントン流動化床は高効率の工業反応器として、以下の役割を果たす：

1. 反応速度と生産能力の向上：フェントン流動床では、触媒または反応物粒子は十分な攪拌と混合を得て、反応物分子がより速く接触し反応できるようにする。これにより、反応速度と生産性が向上し、工業プロセス全体の効率と生産性が向上します。

2. 反応条件の最適化：気流の速度、流量及び触媒又は反応物粒子のサイズ及び密度などのパラメータを制御することにより、反応条件を最適化し、反応過程の正確な制御を実現することができる。これは製品の品質と収率を高め、エネルギー消費と環境汚染を低減するのに役立つ。

3. 熱伝達と物質伝達の強化：フェントン流動化床において、触媒または反応物粒子とガスとの間に強い相互作用が存在し、これは熱伝達と物質伝達過程の強化に役立つ。流動床の反応条件を最適化することにより、熱伝達と物質伝達の効率を高めることができ、それによりエネルギー消費を低減し、製品の純度と収率を高めることができる。

4. 設備投資と運行コストを下げる：フィントン流動化床は構造が簡単で、体積が小さく、重量が軽いなどの利点があるため、設備投資コストを下げることができる。同時に、高効率、低エネルギー消費などの利点があるため、ランニングコストを低減し、設備の使用寿命を延長することができる。

5. 多種の技術と製品に適応する：フィントン流動化床は柔軟な技術操作特徴があり、多種の異なる技術と製品の需要に適応することができる。例えば、酸化、還元、重合、クラッキングなどの異なるタイプのプロセスに適用でき、必要に応じて適切な調整と最適化を行うことができます。

要するに、フェントン流動床反応器は重要な工業反応器であり、化学工業、石油、製薬などの分野で広く応用されている。フィントン流動化床を使用することにより、工業生産効率と製品品質を高め、エネルギー消費と環境汚染を低減することができる。工業技術の発展に伴い、フィントン流動化床の将来の応用の見通しはさらに広がるだろう。

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