学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水流动状态对二氧化钛光催化材料传质作用的影响

作　者: 陈丽
导　师: 邵青
学　校: 河北工业大学
专　业: 热能工程
关键词: 二氧化钛光催化全混流拟活塞流传质质量通量
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着人们环保意识的提高,对水环境的要求也越来越高,迫切需要废水处理的新技术和关键技术,尤其是很难生物降解的含氯类有机物,对人类和生物都有很大的危害性。大量学者的研究证明,二氧化钛作为低廉的光催化剂,对于有机污染物的去除具有明显的效果,但是对于二氧化钛与金属铁共同反应去除三氯甲烷时,目前的研究仍然很少。本课题主要通过两种不同的流动状态,即全混流和活塞流,分别考虑其中不同的条件对于二氧化钛光催化剂的传质作用的影响,从而引起三氯甲烷去除率的变化。首先建立了两个实验系统分别对应两种流动状态,通过对其中传质效果的研究,得到三氯甲烷去除率变化的依据,得到结论主要有:1.全混流的实验中三氯甲烷的最佳去除率为52.72%,而拟活塞流的实验中三氯甲烷的最佳去除率为24.55%,且全混流实验2小时即反应达到稳定,而拟活塞流实验则至少需要2.5小时,所以全混流的实验三氯甲烷的去除效果好于拟活塞流。2.全混流反应中,由于机械搅拌使液体强烈湍动,强化了传质的同时也有利于化学反应的进行。其中传质系数以液相反应剂的传质系数为主,以蒸馏水和自来水为底液的实验中,其值为5.66×10-4m/s和8.52×10-4m/s,与去除率的关系41.54%和52.25%一致;3.拟活塞流实验中,Re<2000的时候,影响传质的主要是分子扩散。在三组不同的流速下,2.16×10-2m/s,1.54×10-2m/s,7.77×10-3m/s,分子扩散系数变化不大,但是随流速降低传质通量逐渐减小,分别为7.69×10-5g/ m2·s,6.02×10-5 g/ m2·s,4.52×10-5 g/ m2·s,可见随着流速的变大,传质效果增强,三氯甲烷去除率也随之增大。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-21
  §1-1 课题研究的目的及意义  10-11
    1-1-1 课题研究背景及现状  10
    1-1-2 课题研究的目的及意义  10
    1-1-3 课题研究的主要内容  10-11
  §1-2 水体污染对人类的影响  11-13
    1-2-1 水体污染简介  11
    1-2-2 水体污染的危害  11
    1-2-3 含三氯甲烷废水的处理  11-13
  §1-3 多相光催化作用介绍  13-17
    1-3-1 二氧化钛的光催化性质  13-14
    1-3-2 二氧化钛光催化反应机理  14-15
    1-3-3 二氧化钛光催化剂的应用  15-16
    1-3-4 二氧化钛光催化的发展方向  16-17
  §1-4 流动模型反应器介绍  17-20
    1-4-1 流动模型概述  17
    1-4-2 全混流反应器基本介绍  17-18
    1-4-3 活塞流反应器基本介绍  18-20
  §1-5 本章小结  20-21
第二章相关理论依据及分析  21-28
  §2-1 固-液两相化学反应模型  21-23
  §2-2 固-液两相流模型分析  23-24
    2-2-1 固液两相流研究现状  23-24
    2-2-2 本课题固-液两相流模型分析  24
  §2-3 流动研究理论基础  24-26
  §2-4 流动与传质理论关系分析  26-27
  §2-5 本章小结  27-28
第三章全混流去除三氯甲烷实验及模型分析  28-46
  §3-1 全混流实验的建立  28-31
    3-1-1 全混流实验的目的及方法  28-29
    3-1-2 全混流实验用品、实验仪器及参数  29-30
    3-1-3 全混流反应器各项参数  30-31
  §3-2 全混流实验数据分析  31-35
    3-2-1 实验数据的测定  31
    3-2-2 标准曲线的绘制  31-32
    3-2-3 实验数据及分析  32-35
  §3-3 气相色谱法验证实验数据  35-38
  §3-4 全混流反应动力学模型分析  38-43
    3-4-1 光催化反应级数的确定  38-41
    3-4-2 L-H 光催化模型分析  41-43
  §3-5 全混流模拟计算  43-45
    3-5-1 雷诺数计算  43-44
    3-5-2 计算液相扩散系数DL  44-45
  §3-6 本章小结  45-46
第四章拟活塞流去除三氯甲烷实验及模型分析  46-61
  §4-1 拟活塞流实验的建立  46-48
    4-1-1 实验目的及方法  46
    4-1-2 实验步骤及流程  46-48
    4-1-3 实验设备及相关参数  48
  §4-2 实验数据分析  48-51
    4-2-1 标准曲线的绘制  48-49
    4-2-2 实验数据及分析  49-51
  §4-3 拟活塞流动力学模型分析  51-56
  §4-4 拟活塞流模拟计算  56-58
    4-4-1 流速及雷诺数计算  56-57
    4-4-2 计算液相扩散系数DL  57-58
  §4-5 拟活塞流模型相似放大  58-60
  §4-6 本章小结  60-61
第五章实验数据与模拟数据对比分析  61-64
  §5-1 实验与模拟数据比较  61-62
  §5-2 实验值与模拟值的误差分析  62-63
  §5-3 本章小结  63-64
第六章课题结论与课题展望  64-65
参考文献  65-68
致谢  68

水流动状态对二氧化钛光催化材料传质作用的影响

内容摘要

全文目录

相似论文