很多同學(xué)對臭氧溶于水還停留于亨利定律階段,而咱們同林臭氧科學(xué)實(shí)驗站的臭氧水,不僅僅是大氣中的臭氧自然溶解,而是通過(guò)某種特殊的方式溶解到水中的,從而獲得高濃度的臭氧水,用于氧化、脫色、消毒等用途。那么,在臭氧氣體濃度一定的情況下,如何提高臭氧在水中的溶解效率呢?臭氧科學(xué)實(shí)驗站,實(shí)驗臭氧講科學(xué):
臭氧溶于水時(shí),可根據如下溶解速度公式:
W=K
L[a/(1-h)](D*C
G-C
L)-K
1C
L其中:
W:溶解速度(單位液體容量、單位時(shí)間內臭氧的溶解量)。
K
L:液體總物質(zhì)移動(dòng)速度(m/hr)
a:氣液界面面積(每個(gè)氣液混相單位容量中全氣泡表面積)
h:氣體容積(每氣液混相單位容量中全氣泡容積)
D:臭氧的氣液分配系數
C
G:氣體中臭氧濃度(mg/L)(北京同林臭氧濃度檢測器都是這個(gè)單位了)
C
L:水中臭氧濃度(mg/L)(同林工程師提示:水中臭氧濃度1mg/L=1ppm)
K
1:臭氧自行分解速度系數。(國內常叫臭氧半衰系數、臭氧半衰期)
1、欲提高臭氧的溶解速度(W),應加大濃度梯度(D*C
G-C
L),氣液微細化以加大氣液界面面積(a)以及加大物質(zhì)移動(dòng)系數K
L。為加大濃度梯度,須降低溫度以增大氣液分配系數(D)及增大氣體中的臭氧濃度(C
G)。因此,提高氣泡中臭氧濃度及增加氣水接觸的比交換面積,即對于任意體積的氣體,增加氣泡總的表面積均可提高臭氧溶解于水的速度。
那么,盡可能減小氣泡直徑,使之擴散十分重要。
如果在一個(gè)固定的臭氧擴散系統中,氣泡直徑是一定的,如果提高臭氧氣體濃度C
G,則擴散氣體體積減少(同林臭氧發(fā)生器備注:同一臺臭氧發(fā)生器,氣量減小,臭氧濃度升高),從而又使總表面積a減少。所有會(huì )有一個(gè)臭氧氣體濃度C
G的 很佳值,超過(guò)此值,臭氧向溶液的滲透速度便降低。
2、增加壓力是增加臭氧溶解速度的好辦法,臭氧投加速度高以及投加點(diǎn)深也可加快其溶解速度。這是因為投加點(diǎn)深可以延長(cháng)臭氧氣泡和水的接觸時(shí)間T。這就是同林
臭氧發(fā)生器建議同學(xué)們找反應器要找個(gè)瘦高個(gè),而不是找個(gè)矮胖墩。臭氧氣泡停留時(shí)間越短,臭氧利用率越低,也很難達到溶解平衡。
3、分配系數D受水溫而變化:10℃為0.38,20℃為0.29,溫度越高,下降越快.。溫度很重要,溫度很重要!
不僅如此,溫度升高也是臭氧停留在水中時(shí)間的大敵。溫度升高會(huì )使得臭氧的半衰期大大縮短。
舉個(gè)栗子:當溫度15℃的時(shí)候,臭氧可以保持30分鐘;當水溫升高到35℃的時(shí)候,8分鐘后臭氧就無(wú)影無(wú)蹤了。(插播廣告:低濃度臭氧水的檢測可以使用北京同林的
臭氧水濃度測試盒)
4、小結:在平衡狀態(tài)下,水中臭氧的 很大溶解量與壓力、溫度和臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體濃度相關(guān)。為此應使用能產(chǎn)生是盡可能小的細微氣泡(北京同林10um鈦金曝氣頭),臭氧氣泡與處理液又能長(cháng)時(shí)間接觸(帶冰浴專(zhuān)用姚明式臭氧反應器),以及適當的臭氧氣體濃度(北京同林高精度、高濃度實(shí)驗性臭氧發(fā)生器)的 很適臭氧平臺。北京同林臭氧原創(chuàng )文章,轉載需注明。
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