有機(jī)物高溫高壓水解水熱氧化制肥系統(tǒng)

作用

以有機(jī)物為主的垃圾，經(jīng)過(guò)2個(gè)小時(shí)左右的“水解”處理后，其中，95%以上的有機(jī)垃圾在水解噴爆過(guò)程中被膨化成棕褐色粉末，降解為有益于農(nóng)作物生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，然后經(jīng)過(guò)烘干、篩分，把有機(jī)質(zhì)粉末與其它未降解物徹底分離。該工序能將不可降解的無(wú)機(jī)物與有機(jī)物徹底分選開(kāi)來(lái)，所以也叫“熱選”。該工序所需熱能來(lái)源于焚燒系統(tǒng)的余熱鍋爐，能源循環(huán)利用，以垃圾處理垃圾，大大地降低了垃圾處理成本。高溫高壓水解水熱氧化技術(shù)的作用是：（1）把大分子鏈斷為短分子鏈。（2）加速糖類(lèi)、腐殖酸的轉(zhuǎn)換，提高有機(jī)肥的質(zhì)量。（3）滅菌徹底，完全實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化處理。

水解有機(jī)物的水解

典型的水解有五種類(lèi)型 。

①鹵化物的水解

通常用氫氧化鈉水溶液作水解劑，反應(yīng)通式如下：

R-X NaOH─→R-OH NaX

Ar-X 2NaOH─→Ar-ONa NaX H₂O

式中R、Ar、X分別表示烷基、芳基、鹵素。脂鏈上的鹵素一般比較活潑，可在較溫和的條件下水解，如從氯芐制苯甲醇；芳環(huán)上的鹵素被鄰位或?qū)ξ幌趸罨瘯r(shí)，水解較易進(jìn)行，如從對(duì)硝基氯苯制對(duì)硝基酚鈉。

②芳磺酸鹽的水解

通常不易進(jìn)行，須先經(jīng)堿熔，即以熔融的氫氧化鈉在高溫下與芳磺酸鈉作用生成酚鈉，后者可通過(guò)加酸水解生成酚。如萘－2－磺酸鈉在300～340℃常壓堿熔后水解而得2－萘酚。某些芳磺酸鹽還需用氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合堿作為堿熔的反應(yīng)劑。芳磺酸鹽較活潑時(shí)可用氫氧化鈉水溶液在較低溫度下進(jìn)行堿熔。

③胺的水解

脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮鹽，再加熱使重氮鹽水解。反應(yīng)通式如下：

Ar-NH₂ NaNO₂ 2H₂SO₄─→Ar-N₂HSO₄ NaHSO₄ 2H₂O

Ar-N₂HSO₄ H₂O─→ArOH H₂SO₄ N₂

如從鄰氨基苯甲醚制鄰羥基苯甲醚(愈創(chuàng)木酚)。芳環(huán)上的氨基直接水解，主要用于制備1-萘酚衍生物,因它們有時(shí)不易用其他合成路線制得。根據(jù)芳伯胺的結(jié)構(gòu)可用加堿水解、加酸水解或亞硫酸氫鈉水溶液水解。如從1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亞硫酸氫鈉水解。

④酯的水解

油脂經(jīng)加堿水解可得高碳脂肪酸鈉(肥皂)和甘油；制脂肪酸要用加酸乳化水解。低碳烯烴與濃硫酸作用所得烷基硫酸酯，經(jīng)加酸水解可得低碳醇。

⑤蛋白質(zhì)的水解

蛋白質(zhì)在酶的作用下，水解位點(diǎn)特定，用于一級(jí)結(jié)構(gòu)，分析肽普。蛋白質(zhì)在酸的作用下，色氨酸破壞，天冬酰胺和谷氨酰胺脫酰胺基。

水解無(wú)機(jī)鹽的水解

分四類(lèi)：

一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不發(fā)生水解，因?yàn)樗鼈冸婋x出來(lái)的陰、陽(yáng)離子不能破壞水的電離平衡，所以呈中性。

二、強(qiáng)酸弱堿鹽，我們把弱堿部分叫弱陽(yáng)，弱堿離子結(jié)合從水中電離出來(lái)的氫氧根離子，破壞了水的電離平衡，使得水的電離正向移動(dòng)，結(jié)果溶液中的氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，使水溶液呈酸性。

三、強(qiáng)堿弱酸鹽，我們把弱酸部分叫弱陰，同理弱陰結(jié)合從水中電離出來(lái)的氫離子，使得溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，使溶液呈堿性。

四、弱酸弱堿鹽，弱酸部分結(jié)合氫，弱堿部分結(jié)合氫氧根，生成兩種弱電解質(zhì)，再比較它們的電離常數(shù)Ka、Kb值的大?。ǘ皇撬舛鹊拇笮。?，在一溫度下，弱電解質(zhì)的電離常數(shù)（又叫電離平衡常數(shù)）是一個(gè)定值，這一比較就可得出此鹽呈什么性了，誰(shuí)強(qiáng)呈誰(shuí)性，電離常數(shù)是以10為底的負(fù)對(duì)數(shù)，誰(shuí)負(fù)得少誰(shuí)就大?？傊痪湓挘}溶液中的陰、陽(yáng)離子結(jié)合著從水中電離出來(lái)的氫離子或氫氧根離子能生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)叫鹽類(lèi)的水解。

雙水解反應(yīng)(The double hydrolysis reaction)是指弱酸陰離子和弱堿陽(yáng)離子相互促進(jìn)水解，如Al3 和HCO3-，直至完全的反應(yīng)。但是實(shí)際上鋁離子與碳酸氫根并不一定發(fā)生完全雙水解，只要稍加控制反應(yīng)條件，鋁離子與碳酸氫根就可以發(fā)生反應(yīng)形成堿式碳酸鋁鹽。雙水解反應(yīng)發(fā)生的條件之一是水解產(chǎn)物是容易脫離反應(yīng)體系的溶解度非常小物質(zhì)，如Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等極難溶的氣體。當(dāng)然，若互相促進(jìn)水解程度非常大水解反應(yīng)也可以認(rèn)為完全進(jìn)行。

水與另一化合物反應(yīng)，該化合物分解為兩部分，水中氫離子加到其中的一部分，而羥基加到另一部分，因而得到兩種或兩種以上新的化合物的反應(yīng)過(guò)程，滿(mǎn)足這些條件的叫做水解。工業(yè)上應(yīng)用較多的是有機(jī)物的水解，主要生產(chǎn)醇和酚。水解反應(yīng)是中和或酯化反應(yīng)的逆反應(yīng)。大多數(shù)有機(jī)化合物的水解,僅用水是很難順利進(jìn)行的。根據(jù)被水解物的性質(zhì)水解劑可以用氫氧化鈉水溶液、稀酸或濃酸，有時(shí)還可用氫氧化鉀、氫氧化鈣、亞硫酸氫鈉等的水溶液。這就是所謂的加堿水解和加酸水解。水解可以采用間歇或連續(xù)式操作，前者常在塔式反應(yīng)器中進(jìn)行，后者則多用釜式反應(yīng)器。典型的水解有五種類(lèi)型。