技术核心:行恒科技设备实现微气泡精准调控
本研究的关键突破在于利用行恒科技LF-1500微纳米气泡发生器,创新性地采用梯度降压法,成功实现了微气泡尺寸和浓度的精准控制。该设备为膜蒸馏过程中的污染控制提供了可靠的气泡生成平台。
设备性能优势凸显:
精准调控:在气流量40 mL/min、压力0.6 MPa时,产生浓度1.58×10⁵/mL、D50尺寸64.69μm的微气泡 梯度降压:通过多级阀门控制,实现气泡尺寸从64.69μm降至46.36μm的精准调节 在线监测:采用Pixact气泡监测系统实时表征气泡尺寸分布和形态变化展开剩余79%微气泡特性调控机制
研究团队利用LF-1500微纳米气泡发生器,系统研究了气流量和释放压力对微气泡特性的影响规律:
调控规律明确:
气流量影响:从10 mL/min增至40 mL/min,微气泡浓度提升149% 压力调控:通过三级阀门降压,气泡尺寸显著减小,分布更加均匀 最优条件:40 mL/min、0.6 MPa时获得最佳气泡特性参数膜蒸馏性能显著提升
LF-1500微纳米气泡发生器产生的微气泡有效增强了DCMD过程的传热传质效率:
性能提升数据:
传质系数:提升7%-9% 温度极化系数:明显改善 渗透通量:平均提高10%污染控制效果卓越
浓度效应研究
LF-1500微纳米气泡发生器调控的不同浓度微气泡在无机污染控制中表现优异:
浓度影响规律:
微气泡浓度从6.35×10⁴/mL增至1.58×10⁵/mL时,归一化通量从68.35%提升至80.15% 水蒸气产量最大提升24.67% 脱盐率稳定在99.9%以上尺寸效应验证
通过LF-1500微纳米气泡发生器的梯度降压功能,系统评估了气泡尺寸对污染控制的影响:
尺寸效应发现:
较大尺寸微气泡(64.69μm)表现出更好的污染控制效果 复合污染处理中,大尺寸微气泡使通量提升50% 剪切应力是主要的污染控制机制机理深度揭示
研究通过SEM-EDS分析证实,LF-1500微纳米气泡发生器主要通过物理剪切作用控制污染:
作用机制明确:
增强剪切应力:大气泡产生更高流速,增强膜表面剪切力 破坏边界层:有效减轻浓度极化和温度极化效应 防止污染物沉积:形成"气垫层"阻碍污染物直接沉积工程应用价值
基于LF-1500微纳米气泡发生器的微气泡控制技术展现出显著的应用优势:
能耗优化:微气泡过程仅占总能耗的2.5±0.3% 长期稳定性:通量恢复率从65.8%提升至87.9% 环境友好:无需化学试剂,绿色环保本项研究由同济大学团队独立完成,发表于《Desalination》期刊。研究过程中采用了行恒科技提供的LF-1500微纳米气泡发生器。我们深感荣幸能为前沿科研提供设备支持与技术保障。
#同济大学#膜蒸馏#微纳米气泡#高盐废水处理#行恒科技#LF1500发生器#污染控制
本文数据来源:Desalination 584(2024)117751. 国家重点研发计划(2020YFC1908703、2021YFC3200805)支持项目。
(源文献链接: https://doi.org/10.1016/j.desal.2024.117751)
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