Fenton Reaktionsturm

Kapitel 1 Vorbereitung

Fortgeschrittene Oxidationsprozesse sind definiert als Prozesse, die eine große Menge an OH-freien Radikalen erzeugen, die hochaktive freie Radikale nutzen, um megamolekulare Organische Substanzen anzugreifen und mit ihnen zu reagieren, wodurch die molekulare Struktur des Ölmittels zerstört wird, um den Zweck der Oxidationsentfernung von Organischen Substanzen zu erreichen und eine effiziente Oxidationsbehandlung zu erreichen.
Die Fenton-Methode ist bei der Behandlung von Abwässern mit hydroxylorganischen Verbindungen eindeutig selektiv. Der Typ des Hydroxyl-Ersatzes, die Anzahl der Hydroxyle, die Position des Hydroxyl-Ersatzes, die Länge der Hauptkette und die Sättigung der Hauptkette haben unterschiedliche Auswirkungen auf den Effekt der Fenton-Behandlung. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass Monophenolhydroxyl eine fördernde Wirkung auf die Fenton-Reaktion hat, während Monophenolhydroxyl eine starke Inhibition hat; Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome gleich ist und die Anzahl der Hydroxyle nicht gleichzeitig ist, nimmt ihre Wirkung auf die Fenton-Reaktion allmählich ab. Je größer die Anzahl der Kohlenstoffatome der gesättigten Monoalkohol-Hauptkette ist, desto deutlicher ist seine Inhibition der Fenton-Reaktion; Die Wirkung der Ungesättigung der Hauptkette auf die Fenton-Reaktion ist auch unterschiedlich, die Fenton-Behandlungswirkung der ungesättigten Hydroxyverbindungen der Fettfamilie ist sehr schlecht, während die Benzenringige Hydroxyverbindungen eine gute Oxidationswirkung haben; Wenn die Kettenlänge und die Anzahl der Alkoholhydroxyle unterschiedlich sind, nimmt die Inhibition der Fenton-Reaktion mit dem Wachstum der Hauptkette und der Zunahme der Hydroxylenzahl ab und zeigt eine gute oxidative Abbauwirkung. Die Produktion von freien Hydroxyradikalen in verschiedenen Systemen kann verwendet werden, um direkt zu bestimmen, wie hemmend Substrate auf Fenton-Reagenzien wirken und wie hemmend sie sind. Die Impulserwärmung fördert die oxidative Wirkung des Fenton-Reagents bei Raumtemperatur, und je häufiger die Erwärmung ist, desto deutlicher ist die Wirkung.

Kapitel 2 Fentons Prinzip

Als Fenton das Fenton-Reagenz entdeckte, war es nicht klar, welches Oxidationsmittel durch die Reaktion von Wasserstoffperoxid mit binaren Eisenionen so stark oxidiert wurde. Mehr als 20 Jahre später wurde angenommen, dass in einer möglichen Reaktion freie Radikale entstanden sind, da H2O2 in Anwesenheit des Katalysators Fe3+(Fe2+) effizient zu freien Radikalen (·OH) mit einer starken Oxidationsfähigkeit und einer hohen elektronegativen oder elektronprofilen (·OH mit einer Elektronenaffinität von 569,3 KJ) abbauen kann, kann · OH organische Schadstoffe im Wasserkörper oxidieren und abbauen, so dass es schließlich zu kleinen molekularen Substanzen wie C02, H20 und anorganischen Salzen mineralisiert wird. In einer Lösung mit pH = 4 wird berechnet, dass das Oxidationspotential von -OH bis zu 2,73 V ist und dass seine Oxidationsfähigkeit in der Lösung nur nach Fluorwasserstoff liegt. Daher sind übliche Reagenzien schwierig, persistente organische Substanzen zu oxidieren, insbesondere Aromaverbindungen und einige Heterocyclische Verbindungen, für die die überwiegende Mehrheit der Fenton-Reagenzien können selektiv oxidativ abgebaut werden.
In Bezug auf den Reaktionsmechanismus von Fenton-Reagenten ist eine Studie die Reaktion zwischen anorganischen Substanzen wie Fe2+, Fe3+, H202, ·OH, HO2· und 02-·, die in allgemeinen Fenton-Reaktionssystemen vorhanden sind. Die mechanische Untersuchung dieses Teils der Reaktion wird hauptsächlich durch chemische Erfassungsmittel und fortschrittliche Analyseinrichtungen durchgeführt, die sich hauptsächlich auf die Erzeugung von Oxidationsarten konzentrieren, die auf 9 freie Radikale oder Alkoxy-freie Radikale basieren, oder auf die Erzeugung von hochpreisigen transienten Oxidationsarten, die auf Eisen basieren. In den letzten Jahren haben die Forscher herausgefunden, dass Pipine als freier Radikal-Fangmittel zur Erfassung von HO2 · freien Radikalen verwendet werden kann. Gleichzeitig beeinflusst die Wettbewerbsreaktion von -OH-freien Radikalen nicht die Erfassung von HO2-freien Radikalen. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse haben die Forscher einen Mechanismus zur Erzeugung von hochenergetischen freien Radikalen und Oxidationsmitteln vorgeschlagen, was auch eine ausgereifte Theorie der Fenton-Reaktion ist. Bisher gibt es jedoch noch viele Probleme, die sich auf die Formen der Reaktion nach Eisenoxidation beziehen. In Bezug auf dieses Phänomen haben einige Wissenschaftler viele Zwischenprozesse vorgeschlagen, die hauptsächlich mehrere sind: Wenn der pH-Wert zwischen 2,5 und 4,5 liegt, gibt es niedrige Konzentrationen von Fe2 + hauptsächlich in Form von Fe(OH)(H20)52 +, diese Reaktion findet statt, wenn H2O2 auf dem ersten Liganden von Fe2 + ausgetauscht wird, anschließend erfolgt die Transferreaktion von zwei Elektronen in dem Körper, um Fe-Komplexe zu erzeugen. Das Zwischenmittel Fe(oH)3(H2O)4+ reagiert weiter und erzeugt ·OH, und Fe(oH)(H2O)52+ reagiert weiter mit H2O2:, wodurch Fe2+ zirkuliert wird.

Kapitel 3: Fenton Oxid Tower

In den letzten Jahren hat sich unsere Firma der Untersuchung der Reaktionen zwischen Fenton und organischen Substanzen und Zwischenprodukten widmet; Fenton studierte die Dynamik verschiedener organischer Substanzen und erstellte verschiedene Dynamikmodelle. Diese Forschung hat die Reife meiner Sphinkton-Oxidationstechnologie vorangetrieben. Unser Unternehmen hat die Fenton Oxide Tower-Ausrüstung entwickelt. Die Anlage kann die meisten schwer abbaubaren organischen Abwässer wie Cyanide, Phenole, Farbstoffabwässer, Farbstoffzwischenmittel oder Farbstoffhilfsmittelabwässer, Pestizid (Glyphosat) -Abwässer, Koksabwässer, Müllfiltration usw. verarbeiten.
Hier ist ein Beispiel für die Forschung unserer Abteilung über schwer abbaubares Chlorphenol-Abwasser mit Fenton Oxide Tower. Die Reaktionsmerkmale von Espinton Chloroxid untersuchen hauptsächlich die Auswirkungen von pH, H202 und Fe2+ auf die Reaktion. In der Studie wurde festgestellt, dass, wenn die Säure zu stark ist, die Konzentration von H + in der Lösung zu hoch ist, Wasserstoffperoxid in H3O2 + stabil vorhanden ist und organisches Material in einer starken sauren Umgebung nicht leicht abbaut wird, kann Fe3 + nicht reibungslos in Fe2 + reduziert werden und die katalytische Reaktion behindert wird. Experimental wurde gezeigt, dass die Reaktion durch die Konzentration von freiem Fe2 + beeinflusst wird, der ein Schlüsselfaktor für die Erzeugung von OH ist. Kleinmolekulare organische Substanzen, die durch Fenton abgebaut werden, beschleunigen einen Teil den Abbau, während ein anderer Teil eine stabile Verbindung mit Fe2 + bildet, die schwer weiter abgebaut werden kann, solange H + vorhanden ist, wird die Abbau der organischen Substanz fortgesetzt werden. Wenn pH = 2-4 aus den experimentellen Ergebnissen ermittelt wird, tritt die Abbaugeschwindigkeit des organischen Stoffes in nur wenigen Minuten auf, diese Abbaugeschwindigkeit ist eine Stufenreaktion gegenüber der Chlorphenolkonzentration, deren Reaktionsgeschwindigkeitskonstante genau proportional zu den Anfangskonzentrationen von Fe2 + und H202 ist. Das Experiment ergab, dass die Reaktion stark von den organischen Zwischenprodukten beeinflusst wird, daher sollten die Studien der Dynamik die Auswirkungen der Zwischenprodukte berücksichtigen. Unsere Techniker untersuchten die Dynamik von Internitrophenamin und untersuchten die Veränderungen der H202-Konzentration, der Fe2+-Konzentration, des pH-Wertes und der Temperatur im Laufe der Zeit. Die Studie mit der Methode der monolinearen Regression quantitativ analysiert die Korrelation der Restkonzentration von Nitrophylamin nach verschiedenen oxidativen Abbauzeiten zur Reaktionszeit, und fand heraus, dass der oxidative Abbau von Nitrophylamin im Einklang mit dem Muster der primären Dynamik war, um die scheinbare Geschwindigkeitskonstante und die Aktivierungsenergie der Reaktion zu erhalten. Untersuchungen über die Mechanismen des UV-Spektrums ergaben, dass das primäre Zwischenprodukt bei der katalytischen Oxidation von Internitrophenylamin die Diolensäure sein sollte. Da die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante von freien Radikalen und Internitrophenamin größer ist als die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante von organischen Säuren, kann Internitrophenamin nach der Theorie der chemischen Dynamik in der katalytischen Abburreaktion von Fenton-Reagenten entfernt werden, wenn die Dosis des Fenton-Reagents nicht ausreicht, um Internitrophenamin vollständig zu oxidieren, so dass die Abburreaktion in der Säureproduktionsphase beendet wird. Daher kann in der praktischen schwer abbaubaren industriellen Abwasserbehandlung die Fenton-Reagenz-Oxidationsmethode nach Bedarf als Vorbehandlungsmethode für schwer abbaubares Abwasser wie Internitrophenylamine verwendet werden, um gute Reaktionsbedingungen für die nachfolgende biochemische Behandlung bereitzustellen. Bei größeren Dosierungen des Fenton-Reagents kann die Zwischenprodukt-organische Säure jedoch weiter abgebaut werden, um kleine molekulare Verbindungen zu erzeugen, bis sie zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut werden. Die Untersuchung der Dynamik der Reaktionen von Fenton-Reagenten mit organischen Substanzen ermöglicht ein Verständnis der Reaktionsprozesse von organischen Substanzen in Fenton-Reagenten, die Suche nach der richtigen Reaktionshaltezeit sowie der Reihenfolge und Geschwindigkeitskonstanten der Reaktion und bietet eine solide Grundlage und Erfahrung für die Behandlungswirkung unserer Spinton Oxid Tower-Geräte.

Kapitel 4 Die Vorteile des Fenton Oxid Tower

(1). Die durch das Fenton-System erzeugten mittelständisch aktiven Arten von freien Hydroxyradikalen (·OH) haben ein höheres Oxidationselektrodenpotential als andere Oxidationsmittel. Das heißt, eine stärkere Oxidationsfähigkeit, das Reagenz ist nicht giftig, das homophasige System hat keine Hindernisse für die Massentransfer, einfache Bedienung und kleine Investitionen.
(2) Die durch das Fenton-System erzeugte mittelständisch aktive Art der freien Hydroxyradikale (·OH) ist ein starkes Oxidationsmittel mit einem Oxidationselektrodenpotential (E) von 2,80 V, das nur nach F2 unter den bekannten Oxidationsmitteln steht.
(3) Die durch das Fenton-System erzeugten mittleren aktiven Arten von freien Hydroxyradikalen (·OH) haben eine hohe Elektronegativität oder Elektronenaffinität (569,3 kj), die leicht einen Punkt der hohen Elektronenwolkendichte angreifen, während der Angriff auf freie Hydroxyradikale eine gewisse Selektivität hat.
(4) Die durch das Fenton-System erzeugten mittelständisch aktiven Arten von freien Hydroxyradikalen (·OH) haben auch eine Additionswirkung, die bei der Anwesenheit von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen eine Additionsreaktion auftritt, es sei denn, das angegriffene Molekül hat eine hochaktive Kohlenstoffbindung.