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微纳米气泡发生器的特性

发布时间:2017-07-26 浏览量:423

杭州桂冠环保专业生产微纳米气泡发生器

一、微纳米气泡发生器的特性
 1.比表面积大
 气泡的体积和表面积的联络可以经过公式标明。气泡的体积公式为V=4π/3r3,气泡的表面积公式为A=4πr2,两公式兼并可得A=3V/r,即V总=n·A=3V总/r。也就是说,在总体积不变(V不变)的情况下,气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。根据公式,10微米的气泡与1毫米的气泡相比较,在必定体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。空气和水的接触面积就增加了100倍,各种反应速度也增加了100倍。
 2.上升速度慢
 根据斯托克斯规律,气泡在水中的上升速度与气泡直径的平方成正比。气泡直径越小则气泡的上升速度越慢。从气泡上升速度与气泡直径的联络图可知,气泡直径1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min,而直径10μm的气泡在水中的上升速度为3mm/min,后者是前者的1/2000。如果考虑到比表面积的增加,微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加20万倍。
3.自身增压溶解
水中的气泡四周存有气液界面,而气液界面的存在使得气泡会遭到水的表面张力的效果。关于具有球形界面的气泡,表面张力能紧缩气泡内的气体,然后使更多的气泡内的气体溶解到水中。
根据杨-拉普拉斯方程, ?P=2σ/r,?P代表压力上升的数值,σ代表表面张力,r代表气泡半径。直径在0.1mm以上的气泡所受压力很小可以忽略,而直径10μm的细微气泡 会遭到0.3个大气压的压力,而直径1μm的气泡会受高达3个大气压的压力。微纳米气泡在水中的溶解是一个气泡逐步缩小的进程,压力的上升会增加气体的溶解速度,伴跟着比表面积的增加,气泡缩小的速度会变的越来越快,然后毕竟溶解到水中,理论上气泡即将消失时的所受压力为无限大。

4.表面带电
  纯水溶液是由水分子以及少量电离生成的H 和OH-组成,气泡在水中构成的气液界面具有简略接受H 和OH-的特征,并且一般阳离子比阴离子更简略脱离气液界面,而使界面常带有负电荷。现已带上电荷的表面倾向于吸附介质中的反离子,特别是高价的反离子,然后构成安稳的双电层。微气泡的表面电荷发作的电势差常使用ζ电位来表征,ζ电位是决议气泡界面吸附功能的重要因素。当微纳米气泡在水中缩短时,电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集,表现为ζ电位的明显增加,到气泡分裂前在界面处可构成非常高的ζ电位值。
5.发作许多自由基

 微气泡分裂瞬间,由于气液界面消失的剧烈改变,界面上集聚的高浓度离子将储蓄的化学能一会儿释放出来,此刻可激发发作许多的羟基自由基。羟基自由基具有超高的氧化恢复电位,其发作的超强氧化效果可降解水中正常条件下难以氧化分解的污染物如苯酚等,完成对水质的净化效果。
 6.传质功率高
 气液传质是许多化学和生化工艺的限速进程。研讨标明,气液传质速率和功率与气泡直径成反比,微气泡直径极小,在传质进程中比传统气泡具有明显优势。当气泡直径较小时,微气泡界面处的表面张力对气泡特性的影响表现得较为明显。这时表面张力对内部气体发作了紧缩效果,使得微气泡在上升进程中不断缩短并表现出自身增压效应。从理论上看,跟着气泡直径的无限缩小,气泡界面的比表面积也随之无限增大,毕竟由于自身增压效应可导致内部气压增大到无限大。因此,微气泡在其体积缩短进程中,由于比表面积及内部气压地不断增大,使得更多的气体穿过气泡界面溶解到水中,且跟着气泡直径的减小表面张力的效果效果也越来越明显,毕竟内部压力到达必定极限值而导致气泡界面分裂消失。因此,微气泡在缩短进程中的这种自身增压特性,可使气液 界面处传质功率得到继续增强,并且这种特性使得微气泡即便在水体中气体含量到达过丰满条件时,仍可继续进行气体的传质进程并坚持高效的传质功率。
 7.气体溶解率高
 微纳米气泡具有上升速度慢、自身增压溶解的特征,使得微纳米气泡在缓慢的上升进程中逐步缩小成纳米级,最终消减湮灭溶入水中,然后可以大大提高气体(空气、氧气、臭氧、二氧化碳等)在水中的溶解度。关于一般气泡,气体的溶解度往往受环境压力的影响和约束存在丰满溶解度。在标准环境下,气体的溶解度很难到达丰满溶解度以上。而微纳米气泡由于其内部的压力高于环境压力,使得以大气压为假定条件核算的气体过丰满溶解条件得以打破。www.chinaguiguan.com 

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