本文選題：塔壁效應(yīng) + 塔壁構(gòu)件��； 參考：《河北工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：泡沫分離技術(shù)是近些年發(fā)展比較快的分離技術(shù),強(qiáng)化泡沫排液提高富集比是泡沫分離領(lǐng)域研究的永恒課題。塔壁在泡沫分離領(lǐng)域的研究,即塔壁對(duì)上升泡沫排液的影響及對(duì)泡沫分離效率的影響研究還未見報(bào)道。本文深入研究泡沫分離過(guò)程中塔壁排液行為,建立塔壁排液模型從深層次上揭示塔壁強(qiáng)化泡沫排液機(jī)理。開發(fā)了一種新型塔壁結(jié)構(gòu)的泡沫分離塔,研究塔壁結(jié)構(gòu)泡沫分離塔的分離性能,建立塔壁構(gòu)件分離塔的富集比和回收率的預(yù)測(cè)模型。在此基礎(chǔ)上考察了塔壁構(gòu)件塔在處理實(shí)際染料廢水和大豆蛋白廢水的泡沫分離效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明塔壁與泡沫接觸面積的增加強(qiáng)化了上升泡沫排液,降低了泡沫的出口持液量,加劇氣泡聚并,提高了表面活性劑出口消泡液濃度。在低濃度、低氣速、低的溶液粘度和大的分布器孔徑下,塔壁強(qiáng)化排液效果更好。塔壁強(qiáng)化排液效果隨著塔壁面積的增加而增加。依據(jù)通道理論和無(wú)因次排液模型建立了塔壁排液模型。模型分析表明在塔壁效應(yīng)下,排液類型趨于節(jié)點(diǎn)排液是塔壁強(qiáng)化十二烷基硫酸鈉(SDS)泡沫排液的主要原因;而塔壁強(qiáng)化牛血清白蛋白(BSA)泡沫排液是由壁面外通道數(shù)量的增加和排液類型趨于節(jié)點(diǎn)排液兩方面因素造成的。塔壁構(gòu)件泡沫分離塔對(duì)泡沫分離效率的影響研究表明,塔壁構(gòu)件塔能夠提高SDS和BSA的富集比,但同時(shí)回收率有所下降。在較小表面活性劑濃度、較小氣速和較大分布器孔徑下,塔壁構(gòu)件更利于表面活性劑富集比的提高。p H偏離等電點(diǎn)時(shí),塔壁構(gòu)件提高BSA富集效果最好。塔壁構(gòu)件位于泡沫相下部更有利于SDS泡沫排液,BSA則反之。隨著塔壁構(gòu)件長(zhǎng)度和數(shù)量的增加,塔壁提高富集比能力增強(qiáng)。根據(jù)上升泡沫流體力學(xué)方程建立了連續(xù)泡沫分離過(guò)程中塔壁面積與富集比和回收率之間的函數(shù)關(guān)系式。模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合。模型計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明排液速率的增加是富集比提高的主要原因。塔壁構(gòu)件提高了SDS質(zhì)量吸附流率和加速BSA氣泡聚并也促使了各自富集比的提高,同時(shí)也是預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值存在偏差的主要原因。研究了塔壁構(gòu)件泡沫分離塔對(duì)結(jié)晶紫模擬廢水脫色、實(shí)際印染廢水脫色和大豆蛋白廢水處理的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,塔壁構(gòu)件對(duì)實(shí)際物系的目標(biāo)產(chǎn)物有很好的分離效果。在最佳操作條件下,塔壁構(gòu)件實(shí)驗(yàn)塔的結(jié)晶紫富集比為16.5,是沒(méi)有塔壁構(gòu)件對(duì)照塔富集比的3.59倍。采用塔壁構(gòu)件泡沫分離塔和二級(jí)泡沫分離技術(shù)以及Fenton試劑法處理實(shí)際印染廢水,在最佳操作條件下,脫色率為86.5%,CODcr去除率80%,處理后的廢水達(dá)到國(guó)家印染廢水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。采用塔壁構(gòu)件分離塔以及二級(jí)泡沫分離技術(shù)處理大豆蛋白廢水,在最佳操作條件下乳清蛋白富集比達(dá)到12.5,分別是垂直塔和斜塔富集比的1.65和1.47倍。綜上所述,在泡沫分離過(guò)程中,泡沫分離塔的泡沫相塔壁面積的增加顯著影響了泡沫排液過(guò)程,強(qiáng)化了泡沫排液,塔壁效應(yīng)在泡沫分離過(guò)程中起著重要的作用。塔壁構(gòu)件塔對(duì)于提高富集比是非常有效的,具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:This paper studies the effect of tower wall structure on foam separation efficiency . The results show that the tower wall structure has better effect on foam separation efficiency .

【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ028

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本文編號(hào)：1842678