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三相逆流离子交换-除CO_2联合水处理床中离子交换性能的研究

发布日期:2017-10-26 来源: 中国水处理设备网 查看次数: 61 作者:[db:作者]
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  率,探讨了联合水处理床中离子交换的变化规律,研究了运行工况对出水电导率的影响。推导出了这种床中离子交换的速度方程式1:三相流态化离子交换水处理:TQ085+.4:A 1前言电导率可定性地反映水中离子浓度的高低,电导率的大小与水中离子浓度的高低、离子的摩尔数、离子的电荷数以及离子的迁移速度都有关系。为了研究三相逆流离子交换一除二氧化碳联合水处理床t2中离子交换树脂处理水时离子交换的变化规律,本文通过研制的数据采集系统由测定离子交换过程中瞬时电导率的变似见律,推出了在三相逆流离子交换一除二氧化碳联合水处理床中的离子交换的移动速度方程式,根据此方程可以计算出任一时刻床层中离子交换的移动速度。□由可知,从进水到出水运行时,随着树脂层的增加,从电导率是逐渐增加的□也就是说,在距离气体分布器较近的截面,电导率较高,离子交换较芫全,电导率随径向位置变化的趋势平缓;在距离气体分布器较远的截面,电导率较低,电导率随径向位置变化的趋势较陡。

  在塔的各截面处(尺为装置直径,r为测点距装置中心点的距离),离塔壁最近处的电导率高,塔中心处的电导率低;在相同的截面上电导率随径向位置的变化而变化,即在不同截面不同径向位置的电导率分布树脂静止层高对出水电导率的影响相同的截面上电随径向位置的增大而减少。

  4运行工况对出水电导率的影响4.1树脂静止层高对出水电导率的影响在一定的操作条件下,不同树脂静止层高对出水电的影响如所示口从可知,树脂静止层越高,出水中H离子多,即电导率高,表明离子交换反应越彻底,出水水质越好口为了保证出水水质,应尽量增加树脂层高口从失效时间看,树脂静止层愈高,运行周期愈长,制水量愈大口4.2表观气速变化对出水电导率的影响在液速、树脂静止层高、进水水质不变的条件下,表观气速对出水电导率的影响见。

  表明,气速愈高,出水电导率愈大,出水水质愈好。这主要是因为液、固传质受am广散的影响,f/g愈大,腿广散系数愈大,传质愈快,表现为离子交换愈彻底,出水水质愈好。在其它条件相同的情况下,表观气速的变化不影响运行的失效时间,即运行周期不发生变化。

  4.3表观液速变化对出水电导率的影响当表观气速、树脂静止层高、进水水质不变时,改变表观液速对出水电导率的变化时间)表观气速变化对出水电导率的影响失效时间:。

  制水运行周期电导率的变化在一定的操作条件下,三相逆流联合水处理床运行某周期电导率的变化如所示。

  从可知,水的电导率在某一截面上㈨随运行时间的增加而逐渐减少,并且其减少量是沿轴向(从水进口到出口)分层递减口这说明,在三相逆流离子交换一除二氧化碳联合水处理床中离子的交换是分层进行的。

  于是,微元体的物料平衡方程式为:对柱中微元体内AM即似丑)内组分进行分析可得:进入微元体的组分量为:AuCdtbookmark1液相中的组分积累量为:固相中的组分积累量为:对式(5)整理得:因为交换区移动速度式(7)表明,V具有速度因次。

  在线性平衡的简单情况下,即其中,为离子交换平C=f(C)的斜率,可表达为f‘(C)。

  =常数时,对式(7)整理得:这种描述浓度速度的一阶拟线性齐次方程,也就是动态波方程或简称波方程口因此,浓度c可表达为(丑-w)的某一函数,即C=W(H-vf)初始条件:,=时,于是,式(6)的解为:bookmark4该式的物理意义为:它描述了一个不同时刻下的速度沿床高轴向前传播的移动波,即即,随着,的增加,c=¢(//-20的图形不断地以速度V向前推移,即在三相逆流离子交换―除二氧化碳联合水处理床中,离子交换是以速度v向前移动的。

  7小结本文的研究表明,树脂静止层越高,气速、液速越大,出水中H浓度越高,表现为电导率高,即离子交换彻底,出水水质好口影响树脂运行周期的主要因素是树脂静止层高。根据水的电导率在某一截面上的变化,提出三相逆流联合水处理床中离子的交换是分层进行的,并推出了层状离子交换的速度表达式,在联合水处理床中,离子交换速度以传递波的形式向前推动口

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