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臭氧气液射流传质技术的研究

作　者: 李尤
导　师: 都健；刘钟阳
学　校: 大连理工大学
专　业: 水科学与技术
关键词: 臭氧水气液传质射流泵氧化还原电位(ORP)
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来,臭氧技术在饮用水消毒、污水处理、食品工业、农业、医疗等领域的应用越来越广泛。臭氧与水之间的气液传质问题是臭氧水处理技术中的关键问题之一,臭氧传质效率的高低将直接影响臭氧水处理工艺的整体效果及经济效益的好坏。为提高我国的臭氧技术水平,研究探讨臭氧向水中传质过程中的一些重要问题,主要内容及取得的成果和结论如下：(1)调研国内外已有研究成果,了解臭氧传质的基本理论及分析强化臭氧气液传质的影响因素。在了解现有臭氧接触混合器的类型后通过各个臭氧接触混合器的比较,明确射流泵作为臭氧接触混合器的优势。(2)通过改变工作压力以及射流泵的面积比、长径比、扬程比等射流泵设计参数的方法,以纯氧为气源研究射流泵的设计参数与气液传质效率的关系。在此基础上,以总传质系数KLa和充氧动力效率E为评价参数确定射流泵的设计参数扬程比h、面积比m的高效传质取值区间分别为0.24—0.35和2.0—3.5。在前人射流泵设计方法的基础上,对臭氧气液传质射流泵的设计方法进行了改进。(3)设计实验方案验证做为臭氧气液传质射流泵的传质效果。根据实验条件设计用于臭氧传质器的射流泵,用氧化还原电位(ORP)来评价射流泵的传质效果,经射流泵气液接触传质后,在常温常压下臭氧水的ORP最高可达1060 mV,浓度约为1.5 ppm,传质效果令人满意。(4)应用前面章节所提及射流泵,以鲜切果蔬为处理对象,研制小型臭氧水处理设备。研究用ORP监控臭氧水处理设备的氧化灭菌效果,研究臭氧水氧化还原电位(ORP)与灭菌效果的对应关系。通过实验研究了鲜切果蔬臭氧消毒装置的工艺参数,并发现当臭氧水ORP在800 mV以上时,鲜切果蔬经臭氧水浸泡消毒后,表面细菌总数减小约2个数量级。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 臭氧技术研究历史及现状  9-13
    1.1.1 臭氧的性质  9-10
    1.1.2 臭氧技术应用领域  10-13
  1.2 臭氧气液传质技术的研究发展  13-15
  1.3 本课题的选题及主要研究内容  15-18
    1.3.1 本课题的选题依据  15-16
    1.3.2 本课题的主要研究内容  16-18
2 臭氧传质理论探讨  18-28
  2.1 臭氧传质模型介绍  18-22
    2.1.1 臭氧传质模型  18-21
    2.1.2 臭氧气液传质的强化条件  21-22
  2.2 臭氧接触混合器概述  22-27
    2.2.1 臭氧接触混合器简介  22-25
    2.2.2 各类臭氧接触混合器的比较  25-27
  2.3 本章小节  27-28
3 臭氧气液传质射流泵设计参数优化的实验研究  28-42
  3.1 射流泵概述  28-32
    3.1.1 射流泵的工作原理  28
    3.1.2 射流泵的构造组成  28-31
    3.1.3 射流泵理论基础  31-32
  3.2 实验目的及方法  32-35
    3.2.1 实验目的  32-33
    3.2.2 实验方法  33-35
  3.3 实验结果分析与讨论  35-39
    3.3.1 工作压力对气液传质的影响  35-36
    3.3.2 面积比对气液传质的影响  36-38
    3.3.3 长径比对气液传质的影响  38
    3.3.4 扬程比对气液传质的影响  38-39
  3.4 气液传质射流泵设计参数优化总结  39
  3.5 气液传质射流泵设计算例  39-40
  3.6 臭氧气液传质射流泵设计参数优化研究特点  40-41
  3.7 本章小结  41-42
4 射流泵用于臭氧气液传质的实验研究  42-48
  4.1 氧化还原电位(ORP)法测定臭氧水浓度概述  42-44
    4.1.1 采用ORP法测量水中臭氧浓度的原理  42-43
    4.1.2 ORP与臭氧水浓度之间的对应关系  43-44
  4.2 射流泵臭氧传质实验  44-47
    4.2.1 实验目的  44
    4.2.2 实验装置  44-45
    4.2.3 实验流程  45
    4.2.4 实验数据分析与讨论  45-47
  4.3 本章小节  47-48
5 小型臭氧水处理装置的研制  48-54
  5.1 引言  48
  5.2 利用臭氧水ORP监控鲜切果蔬灭菌效果的实验研究  48-51
    5.2.1 实验材料  48-49
    5.2.2 实验方法  49
    5.2.3 实验结果分析与讨论  49-51
  5.3 鲜切果蔬臭氧水消毒槽的研制  51-52
  5.4 本章小结  52-54
结论  54-56
参考文献  56-61
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  61-62
致谢  62-64

臭氧气液射流传质技术的研究

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