射流曝气耦合超声强化臭氧传质及应用

利用臭氧射流曝气耦合超声,探讨了操作因素对溶解O3含量与传质系数的影响,并利用超声、臭氧射流曝气、臭氧射流曝气耦合超声降解对氯苯甲酸废水.结果表明,臭氧投加量32.38 mg/L,液相、臭氧进气体积流量分别为122、50L/h时,单独射流曝气的臭氧表观传质系数(KLa)为0.645 min-1;引入超声后,ALa可达1...     

一种新型曝气设备及其气液传质研究

开发了一种叶片开孔曝气的新型搅拌设备,并以清水实验条件为基础,研究了该设备中气泡运动规律,选择传质理论中的溶质渗透模型,从单个气泡的产生到上升至液面这一过程入手,建立传质速率方程,进而分析了容器中气泡整体的分布状况,得出总的理论瞬时氧传质速率方程,用来分析和研究该类设备的气液传质效率,为设计高效的曝气设备提供理论基础。     

电场强化臭氧向水中传质的试验研究

首次提出了利用电场强化臭氧向水中传质过程的方法,结果表明:电场能够强化臭氧向水中的传质过程,而且效果和电场的强弱有关,试验中所加电压越高,对于传质的加强效果越明显。当电压为8kV时,和没有电场的情况相比,总传质系数提高41%。该方法为研究臭氧向水中的传质提供了新的途径。     

带气体分布器表面曝气反应器的气液传质特性

在高径比较大的表面曝气反应器中,由表面吸入的气体较难分散到反应器的底部,为增强反应器的气液传质性能,需要将反应器底部供气和表面曝气的配置优化。在直径380 mm、液位为530 mm的表面曝气反应器中,表观气速为2.45,4.90,7.35 mm/s的条件下,实验测定了3种不同构型的双层桨组合的气液传质系数和搅拌功率。结果表明,表面曝气结合气体分布器供气能有效改善气液反应器内气体的整体混合状况,以较低的功耗达到气体分布均匀、增强气液传质性能的目的。     

疏水性中空纤维膜的臭氧曝气传质试验

对疏水性中空纤维膜有泡曝气进行了试验研究,得到了疏水性中空纤维膜的泡点,以及臭氧在pH=6和pH=8的水中的自分解系数,考察了疏水性中空纤维膜在不同pH水中的臭氧传质特性。试验表明疏水性中空纤维膜泡点较低;臭氧在pH=6的水中的自分解系数为0．036min^-1,在pH=8的水中为0．070min^-1;臭氧容积传质系数KLa值与曝气流量成正相关关系,在曝气流量相同时,pH=8条件下的臭氧KLa值约高出pH=6条件下0．1min^-1。该研究为将来疏水性中空纤维膜在水处理厂的设计应用提供了一定依据。     

气液传质理论研究进展

文内对气液传质的理论研究进行了评述，并预测了未来的发展方向     

催化蒸馏塔内反应段的传质特性研究

催化蒸馏过程以其独特的优点,正逐步受到人们的注意。本文以醋酸甲酯的催化蒸馏塔为背景,对其内反应段的气液传质特性进行了系统的研究,其目的是为催化精馏过程的设计和模拟提供基础。实验中,气液呈逆流流动,测定在常压,２５℃下进行,采取内径为５０ｍｍ的玻璃管。塔中催化剂捆束的填充高度为５２８ｍｍ。实验结果用非线性最小二乘法回归,最后得到气液传质准数关联式。     

臭氧相关水处理工艺及其传质特征研究进展

通过对臭氧的性质和不同的反应机理介绍,回顾了臭氧在水处理中的应用发展概况,并介绍了臭氧在实际处理应用中的设备的3个关键部分,包括臭氧发生器、臭氧接触反应系统和臭氧破坏装置。在工艺设计、活化及催化方法开发的基础上,臭氧在水中传质过程的优化也是技术创新的重要环节,所以本文阐述了臭氧的传质速率影响因素,而臭氧接触器是改善传质的具体工程手段。基于人们对臭氧传质过程的理解,逐渐对臭氧接触器进行了设计和改进,本文对几种典型类型的接触器的发展历程和研究现状进行了介绍,并且对其各自的传质特征研究进行对比与总结,结果得出大流量工况下静态混合器的体积传质系数K_La高达2s^-1,而小流量工况下射流式接触器和微气泡反应器的K_La可分别达到216.15s^-1和4000s^-1,并且发现臭氧反应中仍有某些问题需要进一步研究,如气泡直径等参数可以多加注意和臭氧体系中的界面反应的进一步研究。     

微量醇及电解质强化气液传质的研究

在气升式内环流反应器中考察了微量醇类物质(乙醇、叔丁醇、季戊四醇)及电解质(CaCl2)对氧的液相体积传质系数和气含率的影响。结果表明,向空气-水体系中添加微量醇类物质可以明显改善气液传质性能,同时醇类物质强化气-液传质存在一极限浓度,超过此浓度后,氧的液相体积传质系数略有降低;当表观气速增加时,去离子水体系和含醇体系的气含率都增加,但醇体系的气含率明显高于去离子水体系。此外,添加电解质CaCl2也会使氧的液相体积传质系数有所提高,并从离子强度的角度对其抑制气泡聚并的机理进行了分析。     

臭氧吸收及反应过程的传质系数与增强因子

从双膜理论、溶质渗透理论、膜－渗透理论和表面更新理论出发，研究分析了臭氧气体在液相中的物理吸收过程传质系数，臭氧与液相中的污染物化学反应过程的吸收系数。基于双膜模型理论，推导出在不同pH值区间内伴随着臭氧与污染物化学反应过程的增强因子表达式。     

射流自吸式曝气塔传质特性研究

试验针对射流自吸式曝气塔进行了传质特性研究,结果表明,反应器的传质系数随喷射速度的增加而增加,随喷射器深度的增加而减少,同时存在一个最佳的喷嘴与喷座直径,此时反应器的系数最高。     

改善气液传质的新型表面曝气装置

A novel surface aeration configuration featured with a self-rotating and floating baffle (SRFB) and a Rushton disk turbine (DT) with a perforated disk has been developed. The SRFB, consisted of 12 fan blades twisted by an angle of 30° to the horizontal plane, is incorporated onto the impeller shaft to improve gas entrainment, bubble breakup, mixing in a φ154 mm agitated vessel. This new configuration is compared to the conventional DT surface aeration experimentally. The results suggest that the critical impeller speed for onset of gas entrainment is lower for the new configuration and it demands greater power consumption. Moreover, the SRFB system produces 30%-68% higher volumetric mass transfer coefficient per unit power input than that obtained in the conventional DT surface aerator under the same operation conditions.     

外循环气升式膜反应器中的体积传质系数

传质系数是决定气升式反应器传质特性的主要参数之一,文中介绍了一种新型的将陶瓷膜曝气系统与外环流反应器耦合的外环流膜反应器,考察了不同曝气气量,曝气压力,曝气方式以及曝气位置条件下反应器中体积传质系数的变化情况。结果表明,曝气气量,曝气压力,曝气孔孔径都能影响体积传质系数,孔径的影响尤为显著,采用膜微孔曝气,体积传质系数相比曝气头曝气提高近2倍。将膜管曝气和曝气头曝气耦合起来,可在获得良好气液循环的条件下有较大的气液接触面,从而优化气液传质。     

多孔陶瓷膜毛细管冷凝分离传质模型

多孔陶瓷膜在毛细管冷凝传质机理的作用下能够有效地分离吸附性气体。而毛细管冷凝膜分离传质机理的研究还很不充分,目前,文献报道仅局限于纯组分气体的传质模型研究。本文以改性氧化铝膜对乙醇-水物系的蒸气渗透分离过程为研究对象,优选出了二元气体在毛细管冷凝膜分离过程中的组分渗透系数的计算模型;建立了多孔陶瓷膜的传质模型,对蒸气渗透分离过程的模拟证实了该模型的可靠性。     

双层桨表面曝气反应器构型优化

针对单层桨表面曝气反应器吸入气体主要集中在反应器上部的缺陷,构建了5种双层桨表面曝气反应器构型. 研究了各种构型的传质系数、搅拌功率和混合时间等流体力学特性,表明双层桨构型能改善单层桨构型的缺陷,表面曝气桨与上推式轴流桨组成的双层桨构型的径流桨综合性能最优,符合流场耦合与叠加的原理.     

卧式搅拌釜气液传质性能研究

在 50L卧式搅拌釜内,采用氧电极法测量纯水 O2 体系的液侧容积传质系数kLa, 研究搅拌弗鲁德数Fr、桨叶尺寸和液含量等对kLa的影响。随着Fr提高,kLa增大;桨径、桨宽、叶片数和层间距与kLa有关系,而层间夹角对kLa影响不大;随液含量的增加kLa先缓慢升高而后降低,且峰形和峰值随Fr的增大而发生变化。研究结果可供四氟乙烯等聚合釜搅拌桨设计优化和工程放大参考。     

碟片旋转床气液传质特性实验研究

通过实验研究了旋转填料床在采用同心环波纹碟片填料时的气液传质特性,并考察了板间距对传质系数的影响。实验结果表明,碟片填料的体积传质系数在相同操作条件下比文献报道的金属丝网多孔介质填料高０．９～１．５倍以上。     

气液液三相体系中的气液传质特征

选取CO2-K2CO3/KHCO3为吸收体系,次氯酸钠为催化剂,甲苯、异戊醇为第2液相,应用Danckwerts图来同时确定液侧传质系数KL和界面面积a,通过实验研究了分散第2液相的加入对气液传质的影响。实验结果表明,随着分散相体积分数φ(1%—10%)的增大,或分散相形成的液滴直径的减小,以及传质组分在分散相和连续相中溶解度的比值m(即传质组分在实验体系的分配系数)增加,或在二相间的相对扩散系数增加时,可显著增强气液传质,为气液液三相体系的系统化研究提供了实验依据。