一个新型臭氧微气泡系统的臭氧液相传质特性研究

臭氧的快速溶解和气液相之间的高效传质是臭氧接触氧化工艺的关键过程,微气泡是提高臭氧气液传质速率的一种有效溶解方式.因此,为探究臭氧微气泡的液相传质特性,建立了一种新型臭氧微气泡产生系统,研究不同的pH、水温、进气流量、压力等条件下微气泡水溶液中臭氧的溶解特性.结果表明:该装置产生的微气泡粒径约42.66μm.臭氧的表观传质系数随溶液pH、水温的升高而减小,随进气流量和系统压力的升高而增加.进气流量0.20 L/min时,液相臭氧浓度稳定状态下可达25 mg/L.在系统压力0.25 MPa条件下,臭氧的表观传质系数为0.182 min^(-1).

应用于臭氧消毒系统的新型静态混合器结构设计

臭氧水消毒过程中,液液混合均匀性是关键。为提高臭氧水消毒过程的混合均匀性,优化设计了一种旋流扩散静态混合器。通过数值模拟得到旋流扩散静态混合器中臭氧水浓度及压力分布,以旋流扩散静态混合器前后的不均匀系数及压损系数作为评价指标,探究混合元件间距、夹角等因素对臭氧水混合均匀性及压力损失的影响,从而优化混合器结构设计,并与传统SK型混合器进行比较。模拟结果表明:最优结构布局参数为相邻蘑菇头间距40 mm,交错角0°,十字交叉板夹角120°。在此情况下,不均匀系数由1.92降至0.074,压力损失系数为4.96%。新型混合器相比传统混合器具有更好的混合效果,且十字交叉板夹角大小对不均匀系数、压力损失的影响较大。