按关键词阅读: 强化 研究 反应 气泡 烯烃 氢甲酰化
例如 , 利用微气泡可以有效处理工业废水速度快的同时并且几乎不会造成二次污染;加快气液反应的传质过程 , 使反应更快达到平衡 , 目前已经应用于多种典型化工反应的强化过程;以及应用于矿物质的浮选和医学影像研究等 。
Chun Liu等1利用臭氧微气泡处理煤工业废水 , 与常规方式对比臭氧微气泡可以更为有效地降解难降解化合物 , 去除COD , 释放无机氮 , 提高生物降解性 , 不仅净化效率高 , 并且可以很好的与环境相容 , 结果表明 , 使用微气泡臭氧后 , 可以整体去除60%左右的COD , 同时臭氧 。
23、的浪费率几乎为0 , 这就意味着并不需要后续处理以去除水中的臭氧 , 减少了二次污染的可能性 , 这种处理方式能够达到降低使用费用 , 因为其所需的硬件条件低 , 而且该处理系统安装方便 , 运行起来更加安全高效 , 另外还能节省能源的使用 。
Zhang等2采用混凝-微气泡气浮装置对炼化企业污水处理厂二沉池出水进行深度处理 , COD 去除率为39.13% , SS去除率为51.85% , 均达到了污水综合排放标准( GB 8978-1996)一级B标准 。
所以 , 微气泡处理废水领域具有广泛的研究前景和很大的应用价值 。
Fahed Javed等3利用蒸馏乙醇产生微小气泡的方式进行酯化反应 , 以证明微气泡确实能够增强反应的进行 , 实验结果表明乙酸 。
24、乙酯的收率在35 min内达到79.9% , 但是常规方法下 , 在350 min内反应物的转化率仅为64% , 将传统液液反应由液-液相界面接触的形式改变为气-液接触的形式 。
这种改变 , 因为两种反应物之间的接触面积大大增加 , 从而有效增强了反应物之间的物质传递过程 , 达到了增强传统反应的目的 。
William B. Zimmerman等4引入臭氧微泡代替酸类物质进行柴油生产的预处理操作 , 经过试验表明:微气泡的引入 , 有效提高了油酸的转化率 , 防止了酸性污染 , 并且产生了大量所需产物:60下 , 经过32 h的臭氧化 , 91.16%的油酸转化为油酸甲酯 , 而油酸甲酯是进行酯交换反应生产生物柴油的优质原材料 , 进一步提高了微气泡反 。
25、应的经济性 。
Zhao等5也利用不同尺寸的气泡培养水生植物并且发现微气泡和多种尺度的气泡相互间的配合 , 可以有效促进两相之间的传质从而强化光生物反应效率 , 在相同的实验条件下 , 选用合适的微气泡在相同时间的情况下 , 大大提高了最后得到生物质的干重 。
在矿物浮选方面 , 微气泡更有其独特的优势 , Rodrigues等6在通过加压溶气的方式制造直径范围在30-100m的微气泡 , 并使用这些产生的微气泡对矿物进行浮选操作 , 分析气浮结果发现:使用微气泡气浮的方法可以有效分离矿物 , 并且相对于普通气泡来说这种方法用时更少 , 分离更彻底 。
1.1.2 微气泡的特点相较于普通气泡 , 微气泡具有其独有的性质 。
因其直径在微米尺度 , 表面积与 。
26、体积之比与普通气泡相比大很多 , 这导致气-液相界面的有效相界面积增大 。
而几乎所有的界面传输过程如:热、质量、动量的传递都取决于相与相之间的有效相界面 。
除此之外 , 微气泡可以减缓气体在液相中的流动速度从而增大其在液相中的停留时间5 , 这也导致了更多气相物质溶解于液相中 。
除此之外 , 微气泡相比普通气泡具有更高的界面电位 。
以上这些性质的共同作用 , 导致了它在溶液中的传质速度、反应效率以及吸附能力比一般气泡高7 。
图 1. 1 微气泡特征Figure 1. 1 Microbubble characteristics停留时间长:如图1.1所示 , 普通气泡在液体中几乎以直线的形式上升 , 但是微气泡由于自身特殊性质 , 在液体 。
27、中呈现螺旋式上升的状态 , 这导致微气泡的上升路径要比普通气泡长的多 , 并且由于普通气泡所受浮力远大于微气泡 , 所以普通气泡流动速度会比微气泡快得多 , 这些原因导致微气泡在液相中呈现出上升速率慢 , 停留时间长的特性8 。
为了更直观的表现这种停留时间的差异 , 举例说明:直径在1 mm左右的普通气泡会以100 mms-1的速度在水中上升 , 但是当气泡直径减小为10 m时 , 气泡在相同的情况下的上升速度仅为0.05 mms-1 , 这说明气泡直径的减小可以有效降低气泡在液体中的流动速度从而有效提升其停留时间 。
比表面积大:通过公式1.1我们可以知道 , 体积越小的气泡其比表面积越大 。
而且由于微气泡的气泡直径较小 , 导致了微气泡受 。
28、到表面张力很大的影响 , 它会使得气泡内部气体不断压缩 , 这种不断压缩的现象叫做微气泡的自增压现象 。
稿源:(未知)
【傻大方】网址:/a/2021/0822/0023896746.html
标题:气泡|微气泡对烯烃氢甲酰化反应的强化研究( 三 )