垂直篩板構(gòu)件改善泡沫分離性能和機(jī)理研究.pdf

1、液相吸附與泡沫相排液相比同樣影響泡沫分離性能。目前已有大量研究通過(guò)強(qiáng)化泡沫相排液的方法提高分離性能，但是對(duì)于強(qiáng)化液相吸附的研究卻鮮有報(bào)道。本文開(kāi)發(fā)一種在液相加入垂直篩板構(gòu)件的泡沫分離塔，在闡述垂直篩板構(gòu)件對(duì)泡沫分離塔液相流體力學(xué)的影響機(jī)理的基礎(chǔ)上，以十二烷基硫酸鈉和大豆蛋白為體系，研究垂直篩板構(gòu)件的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)液相吸附和泡沫分離性能的影響。
　　理論分析表明，垂直篩板構(gòu)件利用減小氣泡流動(dòng)截面積的方法，增加氣泡通過(guò)篩孔前后的壓降和湍流

2、程度，從而增加表面活性物質(zhì)在液相的吸附和傳質(zhì)。隨著垂直篩板數(shù)的增加，氣泡上浮速度增加，氣液間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)得以強(qiáng)化；隨著氣泡直徑的增大，表面活性物質(zhì)在液相的吸附密度逐漸上升。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，垂直篩板構(gòu)件能增大液相中的氣泡直徑，增加氣泡因壓降和碰撞產(chǎn)生聚并的幾率；對(duì)于非生物型表面活性物質(zhì)來(lái)說(shuō)，垂直篩板構(gòu)件在提高吸附密度的同時(shí)降低泡沫相的排液阻力；對(duì)于生物型表面活性物質(zhì)來(lái)說(shuō)，垂直篩板構(gòu)件通過(guò)降低大分子蛋白質(zhì)吸

3、附在氣泡表面時(shí)的空間位阻強(qiáng)化液相吸附。增加塔板層數(shù)和垂直帽罩?jǐn)?shù)能顯著增加氣泡在液相的湍流強(qiáng)度，進(jìn)而有效強(qiáng)化表面活性物質(zhì)在液相的吸附；板間距對(duì)強(qiáng)化液相吸附的貢獻(xiàn)不大，因?yàn)樵黾影彘g距僅增大湍流區(qū)面積，沒(méi)有提高氣泡在液相的湍流強(qiáng)度。
　　在塔板層數(shù)為5、板間距為60mm和垂直帽罩?jǐn)?shù)為4時(shí)，十二烷基硫酸鈉的吸附密度與對(duì)照塔相比提高58.8％，富集比的最大值為對(duì)照塔的3.3倍；大豆蛋白的吸附密度與對(duì)照塔相比提高91.4%，富集比的最大值為對(duì)