臭氧催化氧化反应器模拟与分析

论文摘要

臭氧催化氧化法是一种高效的污水处理技术,是目前污水高级处理的主要手段之一。传统的建模方法无法研究反应器内污水浓度的时空分布和操作条件对反应器的影响,本研究利用计算流体力学(CFD),耦合多孔介质流动与传质和化学反应动力学多物理场模型,研究臭氧催化氧化过程中目标污染物浓度随时间和空间的分布情况,计算结果与实验结果有良好的一致性。进一步研究臭氧浓度和流量、循环水流量、催化剂层高度、催化剂颗粒大小等对臭氧催化氧化处理废水效率的影响,评估出最优的实验方案。结果表明,在不改变当前反应器主体结构的情况下,最优的操作条件是:臭氧浓度30～40mg/L,臭氧进口流量40～60mL/min,循环水量200～250mL/min,催化剂层填充高度600～800mm,催化剂颗粒半径大小为2mm。该研究有助于理解、设计和优化污水处理反应器。

论文目录

• 1 建模方法
•   1.1 动量传递
•   1.2 质量传递及催化氧化反应
•   1.3 边界条件
• 2 结果与讨论
•   2.1 反应器的处理效果预测分析及实验验证
•   2.2 催化剂层的压降验证
•   2.3 操作条件对处理效果的影响
•     2.3.1 臭氧浓度对处理效果的影响
•     2.3.2 臭氧进口流量对处理效果的影响
•     2.3.3 循环水量对处理效果的影响
•     2.3.4 催化剂层高度对处理效果的影响
•     2.3.5 催化剂颗粒半径对处理效果的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邹思宇,凌二锁,乐淑荣,孙胜鹏,吴张雄,陈晓东,吴铎,肖杰

关键词: 计算流体力学,多物理场耦合模型,传递过程,臭氧催化氧化,化学反应器

来源: 化工进展 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,有机化工,环境科学与资源利用

单位: 苏州大学材料与化学化工学部化工与环境工程学院苏州市绿色化工重点实验室,苏州科环环保科技有限公司

基金: 江苏省自然科学基金优秀青年基金(BK20170062),苏州大学与苏州科环环保科技有限公司联合研发中心项目,江苏双创计划,江苏特聘教授计划,江苏优势学科建设工程(PAPD)

分类号: TQ052.5;X703

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-2476

页码: 3969-3978

总页数: 10

文件大小: 2296K

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