转筒式负载膜光催化水处理器的设计与模拟

第ｌ期尹晓红等：转筒式负载膜光催化水处理器的设计与模拟

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膜与筒壁间的相对运动速度为零；（５）反应过程

中，溶液的ｐＨ值保持恒定。

在前期工作凹３的基础上，增加了光照度和溶液ｐＨ值的影响，得到式（４）的反应速率方程∞。

ｄｃＡ

舷啦ｍ

２

出

ｆｋ×（１＋４．３５×１０一２ｐＨ～５．４１×ｌｏ一３ｐＨ２）。“

（４）

当催化剂用量、溶液ｐＨ值恒定时，式（４）可简化为式（５）所示的函数关系

ｒＡ一７Ａ（ｃＡ，Ｉ）

（５）

由式（１）可知，紫外线照度是转筒内空间位置的函数，由此引起式（４）的反应速率变化。总的表现为，转筒内表面反应物浓度也是空间位置的函数，对应的反应速率关系变成式（６）

７Ａ—ｒＡ（。Ａ，ｄ，Ｌ）

（６）

转筒内，反应物从水槽中挂液开始，直到重新与水槽液体混合，经历ａ从１８０。到ｏ。又重新回到１８０。的旋转过程，此时，反应物和光接触的时间由转筒的转速决定。对照图２，可由式（７）计算出筒壁转动的切向线速度∞

图３

Ｚ—１３５

ｍｍ时反应器内的照度分布

Ⅲ一２７ｃＲＳｄ（７）

Ｆｉｇ．３

Ｐｒｏｆｉｌｅｏｆｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｎ

ｒｅａｃｔｏｒ

ｗｈｅｎｚ一１３５ｍｍ

液膜随筒壁的运动速度同样为刨，液体从储液其中，西和ｉ分别为由式（２）计算出的角度和长度槽，即转筒底部ａ一１８０。处，旋转ａ角度所需时间ｚ为

的平均值

ｔ一簧琵一丽惫

（８’

五一∑詈，ｊ一∑粤

（２）

由此得到

暑ｌ

ｏ

７＿１

１

拟合结果见图３（ｂ），拟合参数略。

ｄ￡一丽纛曲

（９）

同理可做出Ｚ为不同数值时的照度分布及它将式（９）代入式（３）中得到式（１０）

们的拟合曲面，并得到如式（１）的反应器内照度ｄ。。

１

分布拟合方程及参数。该数据将用于建立的反应器如３６０ｓａ”

…７

设计方程。

反应器的转筒部分如图４所示。相应的光照面

积为３

反应器模型的建立及求解

…。

Ａ一羔。兀慰

（。。）

实验在间歇条件下进行，根据式（３）给出间

将式（１）和式（１１）代入式（４），然后再将歇反应器设计方程

所得的速率方程代人式（１０），便可得到图４（ｂ）

一警一ｒ一

（３）

所示的衡算单元的设计方程，即

再结合本光催化反应器的特点及模型化处理的一唑一

需要，提出如下的假定：（１）催化剂在转筒内表面。

；

上涂敷均匀，且各处活性相同；（２）传质过程对负舷ｔ?ｏ。ｌ∑∑ｘ（ｉ，ｊ）（ａ一石）。（ｚ—ｚ）’Ｊ２ｎ磁２

载膜催化剂上４ＢＳ降解反应的影响可以排除，即３６０２ｓ。ｃ；。（１＋４．３５×１０

２ｐＨ～５．４１×１０一３ｐＨ２）Ⅶ

与淤浆床动力学实验的效果相同；（３）水槽中液相（１２）

浓度均一，且在转筒内表面形成了厚度均匀的液图４（ｂ）描述的衡算单元将随转筒的转动变膜，在实验的转速范围内，液膜厚度恒定；（４）液

化圆周方向上的位置。此时，可以将其视为一个间