催化湿空气氧化法处理硫酸盐制浆工厂废水

澳大利亚CSIRO科技人员研究了催化湿空气氧化法处理硫酸盐制浆工厂产生的废水，主要目的是评价催化剂对废水中有机物颜色和臭味的破坏作用。试验条件为催化剂用量1-2g／100mL废水，氧压200kPa，温度70—90℃，反应时间1-2h。氧化程度随着催化剂用量、氧压、温度和时间而变化，还取决于废水中有机物类型和浓度，通过催化湿空气氧化法使废水中有机物转化成二氧化碳与生物可降解的低分子量物质，例如羧酸、二羧酸等。

催化剂对甘蔗渣碱木质素催化湿空气氧化降解的催化作用

选取5种不同的催化剂对甘蔗渣碱木质素进行了催化湿空气氧化降解。结果表明,甘蔗渣碱木质素催化湿空气氧化降解的主要产物为对羟基苯甲醛、香草醛、丁香醛、丁香酸、香草酸和乙酰丁香酮;在实验条件下,反应时间对催化剂催化效果的影响较大,随着反应时间的延长,大部分小分子酚醛类化合物的浓度逐渐升高;使用催化剂能较大幅度地提高小分子酚醛类化合物的浓度。以Co2O3为催化剂,丁香醛、乙酰丁香酮、香草醛的浓度分别为400.2 mg/L、351.4 mg/L、248.7 mg/L,与未添加催化剂相比较,香草醛浓度提高了82.6%;当以AQ为催化剂时,香草醛浓度为344.9 mg/L,与空白样相比其浓度提高了1.5倍以上。在甘蔗渣碱木质素的催化湿空气氧化法降解过程中,以Co2O3、CuSO4、MnO2、AQ、Fe2O3作催化剂降解甘蔗渣碱木质素所得的酚醛类化合物总浓度分别为1696 mg/L、1658 mg/L、1584 mg/L、1347 mg/L和1250 mg/L,实验选用的5种催化剂中,Co2O3催化效果最理想,CuSO4和MnO2次之,而AQ和Fe2O3仅对少量小分子酚醛类化合物的浓度贡献较大。

竹子碱木素催化湿空气氧化降解生成芳香醛的研究

对竹子碱木素进行了催化湿空气氧化降解。结果表明,竹子碱木素催化湿空气氧化的主要降解产物为3种芳香醛,含量从高到低依次为香草醛、对羟基苯甲醛和丁香醛。芳香醛浓度随降解时间的增加先升高后降低;催化剂的使用对芳香醛浓度有显著的影响,但不改变3种芳香醛的含量相对大小顺序;催化剂能较大地提高芳香醛的最高浓度,且能明显缩短芳香醛浓度达到极大值的时间;与无催化剂或蒽醌(AQ)作为催化剂相比,CuSO4/FeCl3作为催化剂时,能使芳香醛的浓度提高1倍以上,香草醛、对羟基苯甲醛、丁香醛的最高浓度分别为1.34、1.07、0.59 g/L,总芳香醛的最高浓度为2.87 g/L。

基于正交试验的甘蔗渣碱木素催化湿空气氧化降解工艺的优化

本文以Co2O3为催化剂,选取五因素五水平的正交试验对甘蔗渣碱木素催化湿空气氧化降解进行了研究,并就不同因素对主要降解产物浓度的影响做了分析。结果表明,蔗渣碱木素降解后的主要产物是香草醛、丁香醛和对羟基苯甲醛,且三种主要产物的浓度占9种产物总浓度的近50%;综合考虑降解产物浓度、制备成本、设备要求等诸多方面的因素,优选出蔗渣碱木素最佳的降解工艺条件是:压力2.0MPa,木素浓度40g/L,碱液浓度1.0mol/L,温度190℃,降解时间50min。通过正交试验的极值分析和F检验分析来看,对主要产物浓度及9种降解产物总浓度影响因素从主要到次要依次为:压力,木素浓度,碱液浓度,反应温度和时间。