化學工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,為我國社會經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)提供了重要基礎(chǔ)材料和能源,在航空航天、工業(yè)生產(chǎn)、生命醫(yī)藥、信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域扮演著重要的角色�；瘜W工業(yè)的生產(chǎn)過程,往往會伴隨“三廢污染、能源浪費”等問題,限制化學工業(yè)的綠色發(fā)展。過程強化技術(shù)在“降低三廢、節(jié)能降耗”等方面展現(xiàn)出巨大的應用前景,其中,超重力技術(shù)作為典型的過程強化技術(shù)之一,有助于該目標的實現(xiàn)。超重力技術(shù)借助轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場將液相破碎為分散的液膜、液線、液滴等流體微元,進而強化相間傳遞與分子混合過程,目前已廣泛應用于快速反應過程強化。為進一步拓展超重力面向氧化等中/慢速反應過程,則需要同時考慮物理輸運及化學反應過程耦合強化。等離子體具有高效的化學活性,可有效調(diào)變氧化反應本征速率,耦合超重力環(huán)境的物理輸運(傳遞)過程強化優(yōu)勢,實現(xiàn)氧化反應環(huán)境與本征氧化反應過程相協(xié)調(diào)匹配。本研究首先創(chuàng)制了新型等離子體耦合超重力反應器(超重力通過旋轉(zhuǎn)圓盤實現(xiàn)),研究了等離子體耦合超重力反應器的氧化規(guī)律,構(gòu)建了等離子體耦合超重力反應器的傳遞模型,指導新型耦合場反應器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并且協(xié)同TiO2催化劑進一步提高耦合場反應器的氧化能...

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
學位論文數(shù)據(jù)集
摘要
Abstract
符號說明
第一章 文獻綜述
    1.1 前言
    1.2 超重力反應器發(fā)展概述
    1.3 超重力分離過程強化
        1.3.1 水脫氧
        1.3.2 脫揮
        1.3.3 精餾
    1.4 超重力反應過程強化
        1.4.1 超重力強化傳質(zhì)受限過程
        1.4.2 超重力強化分子混合受限過程
    1.5 超重力多場耦合強化
        1.5.1 靜電場耦合超重力技術(shù)
        1.5.2 微波耦合超重力技術(shù)
        1.5.3 超聲耦合超重力技術(shù)
    1.6 等離子體技術(shù)
        1.6.1 等離子體概述
        1.6.2 氣液冷等離子體反應器
    1.7 研究的目的與意義
    1.8 研究思路與內(nèi)容
第二章 等離子體耦合超重力反應器強化氧化研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 等離子體耦合超重力反應器的構(gòu)筑策略
        2.2.2 等離子體耦合超重力反應器的創(chuàng)制
        2.2.3 等離子體耦合超重力反應器的放電特性
        2.2.4 實驗流程
        2.2.5 分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 等離子體耦合超重力反應器氧化降解
        2.3.2 液膜流動特性
        2.3.3 電氣特性對于氧化降解的影響
        2.3.4 氣相特性對于氧化降解的影響
        2.3.5 液相特性對于氧化降解的影響
        2.3.6 特性參數(shù)對于氧化降解的經(jīng)驗預測模型
        2.3.7 礦化與氧化降解中間體
    2.4 本章小結(jié)
第三章 等離子體耦合超重力反應器傳遞模型構(gòu)建與驗證
    3.1 引言
    3.2 臭氧傳遞模型構(gòu)建
        3.2.1 液相臭氧濃度解析解
        3.2.2 傳遞質(zhì)量守恒方程
        3.2.3 質(zhì)量守恒方程函數(shù)轉(zhuǎn)變
    3.3 實驗部分
        3.3.1 實驗流程
        3.3.2 分析方法
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 轉(zhuǎn)速對于氣相臭氧濃度的影響
        3.4.2 液體流量對于氣相臭氧濃度的影響
        3.4.3 電氣特性對于氣相臭氧濃度的影響
        3.4.4 水質(zhì)特性對于氣相臭氧濃度的影響
        3.4.5 特性參數(shù)對于氣相臭氧濃度的經(jīng)驗預測模型
        3.4.6 臭氧傳遞模型驗證
        3.4.7 臭氧傳遞模型指導反應器優(yōu)化
    3.5 本章小結(jié)
第四章 等離子體耦合超重力反應器多相催化氧化研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗流程
        4.2.2 測試方法
        4.2.3 催化劑表征方法
        4.2.4 能效分析方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 等離子體耦合超重力反應器強化產(chǎn)生羥基自由基
        4.3.2 操作參數(shù)對于氧化降解和能效的影響
        4.3.3 協(xié)同催化氧化強化
        4.3.4 催化劑特性
        4.3.5 協(xié)同催化氧化降解路徑
        4.3.6 協(xié)同催化氧化降解機理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 等離子體耦合超重力反應器滅菌應用初探
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 滅菌策略
        5.2.2 微生物培養(yǎng)與分析方法
        5.2.3 實驗流程
        5.2.4 分析方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 等離子體耦合超重力反應器強化滅菌
        5.3.2 電氣特性對于滅菌的影響
        5.3.3 初始濃度對于滅菌的影響
        5.3.4 氧氣流量對于滅菌的影響
        5.3.5 液體流量對于滅菌的影響
        5.3.6 電導率對于滅菌的影響
        5.3.7 酸堿協(xié)同強化滅菌
        5.3.8 滅菌模型
        5.3.9 滅菌機理
        5.3.10 能效對比
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻
致謝
攻讀博士期間的研究成果
作者和導師簡介
附件



本文編號：3766060