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《探析光催化填充床反應器數(shù)學模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、太原理工大學碩士學位論文光催化填充床反應器數(shù)學模擬姓名：王晉文申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工程指導教師：孫彥平2001.4.1V37319二摘要／隨過紫外光照射Ti02進行光催化反應已成為一項非常有效的去除空氣和水中有機污染物的技術。多年來人們應各種特定的需要開發(fā)了多種型式的光反應器，其中管式反應器在實驗領域內應用甚為廣泛而且極有可能是在商業(yè)應用方面最好的反應器型式。將反應器形狀影響和光輻射場相結合的管式反應器設計長期以來一直倍受關注，然而其在I、ll,尺度上的應用卻由于簡單數(shù)學模型和最優(yōu)化研究的不足而受到了相當程度的制約。防論文以中心線型光源(20w，UV，X=254nm)
2、氣一液一固三相管式反應器為例，以不銹鋼絲網(wǎng)負載Ti02粉末(粒度約50rim)為催化劑，針對影響苯酚降解反應的宏觀因素(主要考慮三點：光強、催化荊、傳質)，探討了在填充床鼓泡反應器內水中苯酚的光催化降解反應，在不同條件下對苯酚的降解和礦化速率進行了觀測，并在此基礎上建立了穩(wěn)態(tài)下的多相光催化反應器模型々悻要工作如下：1．利用正交實驗，通過觀測三種規(guī)格絲網(wǎng)(2b、40、100目)各自在三個氣速(0．0108m／s，O．0217m／s，0．0326m／s)下的對苯酚降解速率和礦化速度，得出此兩個影響因素的顯著性水平，并確定最優(yōu)工作條件，估算了總平均量子產(chǎn)率：2．通過實驗可以確定在鼓
3、氧時多相光催化反應對苯酚為一級反應，并計算不同氣速下的表觀動力學常數(shù)，可知提高鼓氧速率能促進降解反應，但作用不顯著；3．通過對不同鼓氧速率下苯酚降解反應速率的比較，提出鼓氧的作用主要體現(xiàn)在對反應控制步驟的影響，當不鼓氧時，反應主要受傳質控制；鼓氧時，體系處于反應控制段；4建立穩(wěn)態(tài)下的光反應器數(shù)模，可較為合理地描述本論文的反應器行為，并繪制不同催化劑、氣速下的光強、濃度分布，以之討論不同操作條件對苯酚降解速率的影響r關鍵詞：多相光催化苯酚填充床反應器數(shù)學模型AbstractPhotocatalysisonthesurfaceofTi02illuminatedbyUVisaver
4、yefficienttechniquefortheremovaloforganicpollutantsfromairandaqueousstreams．Overtheyears，manytypesofreactorshavebeenemployedbasedonthespecificneedsofeachapplication．Amongothers，annularphotocatalyticreactorsareusedveryextensivelyforbench·scaleexperimentsandprobablythebesttypeofreactorsforcom
5、mercia!applications．Inthepast，manygroupshaveinvestigatedthedesignofannularphotoreactors，whichinvolvestheeffectofthereactorgeometrycoupledwiththeradiationfield．However,theapplicationofphotocatalysisforwastewatertreatmentonanindustrialscalehasbeenpartiallyimpededbythelackofsimplemathematicalm
6、odelsandoptimizationstudies．Thepresentstudyfocusesontheheterogeneousphotocatalyticdecompositionofaquaticphenolinthebubbledpacked-bedreactor,takingthegas—liquid—solidannularreactorforexample，WhichisequippedwithIl——_centrallineallightsource(20蹦U《L=254nm，andstainlesssteelmeshloadedbyTi02powder
7、s(granularity：about100nm)．Theratesofphenoldecompositionandmineralizationhavebeenobservedunderdifferentoperationconditions，consideringthethreemainfactors，lightintensity,catalystandmasstransfer．Themainworksarefollowing：1．Throughtheoflhogonaldesign,thepheno
