Исследование газожидкостных течений и характеристик электрического разряда в процессах очистки промышленных и бытовых сточных вод

• Автор: Быков, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Основные методы очистки сточных вод
2. Различные типы газожидкостных течений
3. Распределение фаз и профиль скоростей при течении в трубе
4. Распространение ударной волны в пузырьковой жидкости
5. Методы генерации плазмы
6. Эмиссия электронов из электролита
7. Химические процессы при разряде с электролитическим катодом..
8. Поведение газовой фазы в жидкостей электрическом поле
9. Использование разряда в газожидкостной среде]
10. Радиационно-химические методы очистки.'!' Г V.V.. Г.'.!. Г
Глава 1. Исследование параметров газожидкостного ' потока и
электрического разряда' " 1 ' в
потоке
1.1 Исследование характеристик пробойного напряжения от параметров газожидкостного потока
1.2 Получение микродисперсного газожидкостного'потока
1.3 Определение среднего размера дисперсной фазы
1.4 Оценка и теоретический расчет диагональных членов тензора напряжений и девиатора тензора напряжений в ударной
волне
Глава 2. Исследование изменения концентрации промышленных органических растворов при воздействий электрического разряда
2.1 Исследование обработки органических водных растворов в плазменном реакторе
2.2 Исследование изменения концентрации растворенных органических веществ в растворе при плазменной обработке:
Глава 3. Исследование воздействия электрического разряда в
газожидкостном потоке на микроорганизмы
3.1 Исследование воздействия электрического разряда на штаммы
микроорганизмов
Глава 4. Интерпретация экспериментальных результатов и практические рекомендации по использованию электрического разряда в газожидкостных
течениях для очистки сточных вод
Заключение
Литература
Введение.
Предлагаемая диссертация посвящена получению и исследованию течений газожидкостных сред при наличии физико - химических превращений и электрического разряда при высоких объемных газосодержаниях (ср > 30%) при эффективном размере частиц дисперсной фазы 10-200 мкм. Созданию, оптимизации и испытанию плазменных реакторов (на основе полученных теоретических и экспериментальных исследований фундаментального характера) применительно к процессам очистки промышленных и бытовых сточных вод от органических загрязнителей.
Во введении рассматриваются актуальность работы, цель работы, методы исследований, научная новизна, практическая ценность, обзор литературы, в котором рассматриваются основные методы очистки сточных вод и водоподготовки, современное состояние проблемы по созданию газожидкостных смесей, особенности их течения и исследование разряда в областях с газовой и жидкой фазами, а также влияние данных разрядов на растворенные в жидкости вещества и механизмы данного влияния.
В главе 1 описываются экспериментальные установки, на которых производятся исследования, методика создания газожидкостного течения при высоких газосодержаниях, теоретически и экспериментально исследуется структура ударной волны в таких течениях и процесс уменьшения размера дисперсной фазы, определяется зависимость касательных напряжений по толщине ударной волны, зависимость максимальных касательных напряжений от числа Маха набегающего потока, экспериментально оцениваются касательные напряжения в ударной волне. При измерениях используется разработанный автором химический метод определения эффективного среднего размера дисперсной фазы и по цифровому изображению потока. В данной главе исследуются параметры

радикалы окисляют значительно больший круг соединений. В случае, когда разряд происходит в газе у поверхности жидкости, то часть радикалов может растворяться в ней и участвовать в реакциях с растворенными веществами и молекулами самой жидкости. В частности, окисление органических соединений идет по цепному механизму [73]:
ОН' + RH->R' + Н
&5 ~ 109 - 10ю/ / (mole ■ s)
R' + 02-> ROO' к6~0' -10sI/(mole• s)
ROO' + RH-> ROOH + R' kn — 2.5 -104 -IA-I06l I (mole-s)
ROOH - > RO' + OH' ks -(0.5 -3.25)- КГ
Также может реализоваться обрыв цепи:
R' + R'->
R' +ROO'->
ROO + ROO — >
В приведенных в конце реакциях образуются неактивные продукты, скорость реакций составляет порядка 10ь л/(моль с). Также может происходить ингибирование процесса:
R' + XH->X'+RH
Реакция сильно замедляется, если вторичный радикал X* окажется малоактивным. Между радикалами возможны реакции [70]:
ОН + ОН -^Н20. к, = 1,3 ТО
он+о3-^но2+о
к2 =4,0
но2+о3^>он+го
к}= 1,2 •