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水力空化的最佳条件研究

1试验的理论基础水力空化由流动的液体经由某一空化器(如带孔的板)而产生的。当液体通过孔板时,由于受到孔板的阻流作用,液体的流速剧增,压力剧减,当压力降至空化初生压(一般为相应温度下的饱和蒸汽压)时,就会产生大量的空化泡。随后液体喷射扩张,压力值恢复,空化泡瞬间破灭,产生空化。据有关文献[1],空化数Cv是用来表述流动条件与空化强度的关系。定义为:Cv=(P2-Pγ)/0.5ρV20(1)式中:P2———孔板下游恢复压强(MPa);Pγ———相应温度下水流的汽化压强(MPa);V0———孔内的流体平均流速(m/s);ρ———水的密度(?/m3)。当流场中的最低压强达到空泡不稳定的汽化压强时,空化现象就会首先在该处发生,这里的空化数称为临界空化数(或初生空化数)Cvi。对于任何流场,当CvCvi时不会发生空化;则当Cv≤Cvi时空化现象发生。另一方面,对于给定的流场,空化程度随(Cvi-Cv)差值的增大而增加,也即Cv值越小,越容易...  (本文共3页) 阅读全文>>

天津科技大学
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强化水力空化对水中石油污染物降解效能的研究

近年来,水中石油污染日益严重,严重影响环境安全及人体健康。传统的水中石油去除方法大都工艺复杂、成本高、易产生二次污染。本研究通过水力空化与电催化膜强化催化氧化技术去除水中石油污染物的研究,确定了水力空化与电催化膜强化氧化技术对石油污染物去除效果的影响因素,研究了电催化膜处理石油污水的稳定性,探讨了水力空化与电催化膜对石油污染物的降解机理。水力空化处理石油污水影响因素研究结果表明,水力空化对水中石油具有较好溶解性能,而且还具有一定降解性能。在石油初始浓度为90mg/L、入口压力为0.30MPa、溶液温度为35℃条件下,空化时间为2h时,水中石油初始浓度由90mg/L增加到215mg/L,达到最大值;继续空化5h时,石油去除率达到52.70%;对水力空化前后的水样进行GC-MS分析发现,水力空化后的色谱图的峰数量减少,峰强度降低,谱峰数量由原水的62个变成42个,烷烃峰的峰面积由占总峰面积的49.36%减少到35.49%。水力空化是...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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水力空化强化效应实验研究

利用空化释放出的能量对过程进行强化,是一种新的能量利用方法。水力空化发生时空化泡溃灭产生的高温、高压等极端环境,可以使水分子键裂解,产生自由基。由于自由基具有很高的活性,所产生的活化效应是促进化学过程强化的根本原因。同时,在空化流场中产生的高射流、冲击波和剧烈湍动等机械效应,是促进物理过程强化的主要原因。为了探求水力空化强化效应的机制和效果,寻求影响空化强化效应的基本规律,本论文就此开展了如下研究工作:设计建立实用有效的水力空化实验装置;建立空化自由基捕捉新方法,并以此定量检测水力空化羟自由基,研究空化羟自由基产量与空化强度的关系,研究各种因素对空化自由基产量的影响,以寻求最佳空化强化条件;在此基础上,进行了水力空化对含罗丹明B有机废水降解处理、对含产气肠杆菌生物污水杀菌处理研究,实验检验水力空化的强化效果;根据计算流体力学理论对空化流场进行数值模拟,从理论上验证水力空化的发生效果。研究结果表明:亚甲基蓝分光光度计法,能够成功地...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津科技大学
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水力空化水力特性研究

水力空化因其在发生过程中产生巨大的能量,近年来成为众多水处理学者的研究重点,然而这种技术并不成熟还没有被工厂大规模使用,因此需要研究水力空化特性,为将来应用奠定基础。为探究水力空化应用前景,本文主要通过FLUENT流场模拟、亚甲基蓝降解、纳米羟基磷灰石分散研究了水力空化的氧化特性与分散特性。基于FLUENT软件K-ε模型对孔板水力空化反应器中流体流动进行数值模拟,选择孔隙率与孔数相同排布不同、孔数与排布相同孔隙率不同、孔隙率相同孔数不同三种规律的系列孔板模拟分析初步得出结论:所做系列孔板空化器中,圆环排布比交错排布、十字排布的孔板空化器的空化效果要好;相同排布的孔板孔径小的孔板空化器空化效果要好;相同孔隙率孔数多的孔板空化器空化效果要好。水力空化降解有机物特性采用亚甲基蓝为水中模拟污染物,研究了操作条件与孔板结构对亚甲基蓝降解效果的影响,其中孔板结构采用了与模拟部分相同的规律,除了讨论水力空化氧化降解有机物特性外,目的还在于对模...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西科技大学
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水力空化降解羧甲基纤维素钠(CMC)的初步研究

目前,关于制备低粘度羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC)的研究较少,已存在的一些制备方法大部分存在着较多的弊端,如污染严重、能耗高、成本高、后处理复杂等问题,给制备低粘度CMC带来许多难题。本文采用化学降解和物理降解两种降解方法来制备低粘度的CMC,将这两种方法进行研究、探讨、对比,确定一种最优的制备方法,制备出符合国家标准的低粘度CMC。本文分为四部分。实验主要内容和结论如下:1.Fenton试剂氧化降解CMC溶液的研究在Fenton试剂降解过程中,初步探究反应时间、温度、浓度、p H值及H2O2/Fe2+的比值对Fenton试剂降解效果的影响。以CMC的粘度下降率作为降解的检测指标。实验结果表明:随着反应时间的延长降解效率先升高后降低,当反应时间为30 min时降解效率最为明显;随着反应温度升高降解效率增强,当反应温度高于60℃时降解率下降;随着溶液的浓度增大降解效率降低;随...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工商大学
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空化协同类芬顿及酸化降解污染物和破解污泥及其机理探究

印染废水及其处理过程中产的剩余污泥难以用传统方法降解,许多研究者开始关注高级氧化技术。其中空化联合其他处理技术因其高效性,引起人们的广泛重视。空化协同其他技术可以进一步提高污染物降解与污泥脱水程度。构建了水力空化与类芬顿反应(ZVI/H2O2)耦合降解橙黄G(OG)染料的系统。结果表明芬顿法联合水力空化可以显著提高OG的脱色率。并且酸性条件更有利于脱色反应进行。零价铁(ZVI)的固定位置有对脱色率也有重要影响,固定于筛板附近更有利于OG脱色。在双氧水浓度一定的情况下,提高ZVI浓度可增大OG的脱色率,ZVI的最佳浓度为0.7 g/L。此外,实验中未观察到入口流体压力对OG降解率有显著影响。双氧水的加入可以进一步提高OG的脱色率,这是由于双氧水可以带来更多的羟基自由基使得OG进一步氧化,双当氧水浓度为0.02 g/L时降解率可达到93.7%。此外,通过HPLC-ESI-TOF系统检测到13种降解产物,在不同降解途径(偶氮键裂解还原...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>