空气在水中的溶解度
高压下氧气在水中溶解度计算、饱和蒸汽压
v1.0 可编辑可修改在25Mpa压力下，液体中的溶解氧是多少就是水，里面加了一些杀菌剂和防腐剂，不过时间长了，可能已经被氧化掉了你可以按照水的溶解度计算补充回答：氧在水中的溶解度和溶解氧值是两个既相区别而又相联系的概念。
氧在水中的溶解度指的是水体和大气处于平衡时氧的最大溶解浓度，它的数值与温度、压力、水中溶质量等因素有关。
水中溶解氧值则一般是指非平衡状态下的水中溶解氧的浓度。
它的数值与水体曝气作用、光合作用、呼吸作用及水中有机污染物的氧化作用等因素有关。
这两个概念之间的差异是由于大气和水体界面间氧气传质动力过程较慢而引起的。
①氧在水中的溶解度若已知当25℃下水蒸气在空气中含量为摩尔分数以及干空气中含％O2时，则可应用道尔顿分压定律和亨利定律算出标准条件下氧在水中溶解度［O2(aq)］：［O2(aq)］=Ko2·po2=×10-8×（）0××105×=×10-4mol/L（相当于L）由（4-2）式可导出在定压条件下温度对氧气在水中溶解度影响的关系式：式中C1和C2——分别为绝对温度T1和T2下气体在水中溶解度（mg/L）；△H——溶解热（J/mol）；R——气体常数（K·mol）。
压力对氧气在水中溶解度的影响可用下列公式表述：式中C1和C2——分别为标准气压和P2气压下氧气在水中的溶解度（mg/L）；p——确定温度下饱和水蒸气的压力（p和P2的单位为帕）。
P:25℃水饱和蒸汽压为×103PaC1：=×10-4mol/L（相当于L）N2：×10-4mol/LC2：现在增压罐压力，即×105Pa，计算得：C2=×10-4moL/L=L=L，约100L水溶解氧气计算得：C2=×10-4moL/L=L=L，约100L水溶解氮气饱和蒸气压不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。
化工原理-吸收课后答案
NA
DP RTZPBm
( PA1
PA2 )
DP RTZ
ln
PB 2 PB1
2.6105 101.33 8.314 293 5103
ln 101.33 101.33 2.3346
5.03106 kmol /(m2 s)
4
故液面下降速度:
d N A M A 5.03106 18 9.07 108 m / s
0.556 /1.2 0.463m2 塔径：
D 4 0.463 0.77m
又知：V 0.556 273 0.9 0.0195kmol / s 22.4 273 40
则：
HG
V KYa
0.0195 0.1112 0.463
0.38m
塔上填料层高度：
Z HG NG 0.3813.8 5.23m 12．在吸收塔中用清水吸收混合气中的 SO2,气体流量为 5000m3(标准)/h,其中 SO2 占 10%,要求 SO2 回收率为 95%。气、液逆流接触,在塔的操作条件下 SO2 在 两相间的平衡关系近似为Y * 26.7 X 。试求:
(1)若取用水量为最小用量的 15 倍,用水量应为多少? (2)在上述条件下,用图解法求所需理论塔板数; (3)如仍用(2)中求出的理论板数,而要求回收率从 95%提高到 98%,用水量应
8
增加到多少?
解：
（1）求用水量：
Y1
0.10 1 0.10
0.1111
Y2 0.1111 (1 0.95) 0.00556
DNH3
17 29 101.33 (25.8)1/3 (29.9)1/3
10614 105 m2 / s
(2)同理求得
纯氧增氧系统，纯氧水产养殖增氧
纯氧增氧系统，纯氧水产养殖增氧纯氧增氧系统PSA制氧机与JMR高效溶氧器高密度养殖鱼池处靠植物在光合作用释放氧气来增加水的溶氧量，或靠来自空气中的氧气溶解于水体是无法满足鱼池中对氧的需求。
空气增氧，空气中氧的含量只有21%，氧气又是一种难溶于水的气体，因此，常温常压下，空气中氧在水中的溶解度约为8-10mg/L，空气增氧操作可使水中溶解氧的饱和度最高达80%-90%，即水中溶解氧浓度最高为8-9mg，尤其是当鱼池中鱼的密度较大时，采用空气泵增氧，溶氧量一般只能达到4-6mg/L左右，这对于溶氧量要求较高的高密度养殖是远远不够的，而且空气增氧法能耗大，效率低。
纯氧中氧的含量几乎是空气中的5倍，使用纯度达93%以上的氧代替空气的纯氧增氧法，能使水中氧气的溶解度高达50mg/L。
这与空气增氧相比，提高很多，它使好氧微生物的浓度和活性提高，使微生物充分发挥作用，生物反应器水处理效果会更好好。
纯氧增氧法还易于通过调节氧气流量与压力控制水中溶解氧的浓度，使之适合各种水质处理的要求。
纯氧增氧；所需设备构造简单，运行操作方便，容易实现自动控制，可以有效的为用户节约投资成本、降低养殖人员数量、减少占地面积。
纯氧增氧溶解速度高，无噪音，如果鱼池溶氧量能稳定的保持在10．Omg/L ，鱼的产量将会大大增加，生长周期会大大缩短，饵料消耗会大大降低，经济效益会大大提高。
用纯氧增氧所需的投资费用，完全可以由电费的减小和良好的养殖效益中得到补偿。
纯氧增氧是一种高效增氧方法。
纯氧增氧技术相比普通空气增氧在技术及经济上有优越性，同时随着纯氧增氧技术的成熟及制氧成本的下降，纯氧增氧将会在高密度水产养殖中有越来越广阔的应用。
在美国和欧洲，纯氧技术已成功用于高密度水产养殖污水处理中取得了良好的效果。
纯氧增氧不宜采用采用瓶装氧气进行供氧，成本较高，只适合于临时养殖。
因此最好采用采用变压吸附装置(简称PSA装置)对养殖池进行供氧，纯氧增氧系统不宜采用分散式增氧，分散供氧方式制作比较简单，适合比较小的养殖厂，有投资少,见效快，分散供氧鱼池布管过于密集，清洗鱼池时不是很方便，氧浪费比较多，运行成本高。
3溶解气体
24（2）影响光合作用产氧因素光照光合产氧随深度而变化强光表层受抑制强光表层受抑制，，次表层光合产氧最快光合产氧随季节而变化冬季约为夏季11%。
水温水生植物种类和数量 营养元素供给情况池塘不同水层光合作用日产氧量与水呼吸耗氧（Ⅰ）1977.6.251977.6.25--6.26 6.26 多云多云（Ⅱ）1977.6.281977.6.28--6.29 6.29 阴有小雨阴有小雨菲律宾蛤仔的耗氧率Q O=0.307W-0.7381.004T 20-32℃栉孔扇贝的耗氧率Q O=0.040W-0.3491.079T 20-28℃中国明对虾的耗氧率Q O=0.061W-0.1361.089T 20-30℃式中：Q O-mg/g/h；T-温度(℃)；W-湿重(g)2933393、底质耗氧-“泥”呼吸“泥”呼吸包括养殖水体底泥中含有的各种有机质分解耗氧及各生物类群呼吸耗氧影响因素影响因素：：温度温度、、底栖生物量底栖生物量、、有机物含量 {SOD}gO2.m-2.d-1=0.244exp(0.0423t ) {SOD}gO2.m-2.d-1=0.636+120X式中式中：：SOD 为底泥耗氧速率为底泥耗氧速率；； t 为温度为温度（（℃)； X 为有机质的含量为有机质的含量（（质量分数质量分数）。
）。
采泥器光合产氧是水中氧气的主要来源光合产氧是水中氧气的主要来源，，白天随光照逐渐增强白天随光照逐渐增强，表层中层底层43表层中层底层1、溶氧的日变化溶氧的日较差溶氧的日较差：：溶氧日变化中氧日变化中，，最高值与最低值之差值与最低值之差。
日较差较大说明水体中浮游植物多日较差较大说明水体中浮游植物多，，即饵料生物较为丰富较为丰富，，浮游动物和有机物质的量适中浮游动物和有机物质的量适中。
ABCDE水下溶解氧含量的与水下光照、、水体混合有关水下溶解氧含量的与水下光照45结冰前的对流混合可以到达底层水结冰前的对流混合可以到达底层水，，表层富氧水能够补充底层溶氧够补充底层溶氧，，使得底层水溶氧升高使得底层水溶氧升高；； 结冰后没有显著对流混合结冰后没有显著对流混合，，加上结冰后光照强度减弱，光合产氧减弱光合产氧减弱，，使得底层溶氧逐渐降低使得底层溶氧逐渐降低；； 融冰后对流混合增强融冰后对流混合增强，，光照增强使得底层溶氧逐渐升高升高；；春季后对流混合无法达到底部春季后对流混合无法达到底部，，溶氧又逐渐下降溶氧又逐渐下降。
氮气转变为氮氧化物的条件以及各种气体在水中的溶解度
氮气转变为氮氧化物的条件以及各种气体在水中的溶解度
1 氮气转变为氮氧化物的条件
高温或者放电，都可以使氮气和氧气化合为NOx。
关于热力NOx的生成机理是高温下空气的N2氧化形成NO，其主成速度与燃烧温度有很大关系，当燃烧温度低于1400℃时热力NOx生成速度较慢，当温度高于1400℃反应明显加快，根据阿累尼乌斯定律，反应速度按指数规律增加。
这说明，在实际炉内温度分别不均匀的情况下，局部高温的地方会生成很多的NOx；并会对整个炉内的NOx生成量起决定性影响。
热力NOx的生成量则与空气过剩系数有很大关系，氧浓度增加，NOx生成量也增加。
当出现15％的过量空气时，NOx生成量达到最大：当过量空气超过15％时。
由于NOx被稀释，燃烧温度下降，反而会导致NOx生成减少。
热力NOx的生成还与烟气在高温区的停留时间有关，停留时间越长，NOx越多。
温度在1000~1200℃时，得到的产物主要是NO，高于1200℃时后，NO2产物才会出现。
2 各种气体在水中的溶解度详见下表
请注意：当温度在80~100℃下，CO在水中只有微量的溶解，而CO2已经没有溶解度，亦即在稍高温度CO2在水中已经不溶解。
表中的符号意义如下。
α——吸收系数，指在气体分压等于101.325 kPa时，被一体积水所吸收的该气体体积（已折合成标准状况）；
l——是指气体在总压力（气体及水气）等于101.325 kPa时溶解于1体积水中的该气体体积；q——是指气体在总压力（气体及水气）等于101.325 kPa时溶解于100 g水中的气体质量（单位：g）。
气体在水中的溶解度
The Aquatic Solubilities of Gases。
水中气泡的大小变化,响水不开开水不响
沸腾前,水的产生的气泡是由大到小的.气泡由下向上运动,体积逐渐变小,部分可能消失而沸腾时,水产生的气泡是由小到大,到达水面就破裂,并且放出大量的水蒸气.气泡由下向上运动,体积逐渐变大,至液面处破裂沸腾前气泡体积变化的原因如下:水在加热时受热不均匀,底部温度较高,气泡(受浮力)向上运动后,遇到较冷的水,体积变小(热胀冷缩)沸腾后气泡体积变化的原因如下:而沸腾后,温度均匀,但向上运动后,所处水深变小,gh)变小,而要保持气泡内外压强相同(只有这样才不会破),气泡体积变压强(p=p液大(气体质量一定时,体积越大,压强越小)冷水刚加热时,气泡上升时是越来越小的,因为此时气泡里是水中溶解的空气,由于刚加热,水的对流还不太明显,即下层水温较高,上面温度较低,所以由于热胀冷缩的原理,气泡在上升的过程中越来越小.水沸腾后,气泡上升时是越来越大的,因为此时气泡里是水沸腾产生的大量水蒸气,沸腾时对流已基本停止,上下水温基本一致,不存在热胀冷缩的问题,但由于水的压强随深度的增加而增加,所以气泡越到上面,所受水的压强越小,这样内外气压不平衡,内面气压大于外面气压,所以气泡会膨胀、变大,只到到达水面破裂开来,里面的水蒸气就散发到空气中.水中溶有大量的空气,空气在水中的溶解度随温度的升高而降低,在加热过程中,这些空气便会析出,以气泡的形式上升,开始是沿器壁上升的.水快开时,气泡越积越大,但由于水的对流还不是那么强烈,上面的温度低于下面的温度,所以气泡上升时泡内气压减小,由于外界大气压的作用,在上升的过程中气泡体积会逐渐减小,这样大量的气泡在上升时与水发生剧烈的碰撞,向水传递能量,使水剧烈振动而发出很大的响声,这个声音实际上就是水对流发出的声音.所以“响水不开”.水开后,水的对流基本完成,上下水的温度也一致了,水中溶解的空气也不多了,此时,水就会大量汽化,产生大量的水蒸气,以气泡的形式上升,上升时受水的压强变小,气泡会变大,浮力也会变大,所以气泡会加速上升,直到水面时这些气泡破裂开来,里面的水蒸气就会散发到空气中.这时水的对流已停止,所以气泡对水的振动也减弱,几乎听不到水中的嗡嗡对流声了,而只能听到气泡到达水面的破裂声.这就是“开水不响”.简单一点:水中溶有大量的空气,空气在水中的溶解度随温度的升高而降低,在加热过程中,这些空气便会析出,以气泡的形式上升,开始是沿器壁上升的.水快开时,气泡越积越大,但由于水的对流还不是那么强烈,上剧烈的碰撞,向水传递能量,使水剧烈振动而发出很大的响声,这个声音实际上就是水对流发出面的破裂。
溶解氧
§-1
气体在水中的溶解度和溶解速率
一、影响气体在水中溶解度的因素： 1、温度------水温的升高而降低，温度较低时， 温度系数较大。
温度 DO mg/ L 0 14.6 5 12.8 10 11.3 15 10.2 20 9.2 25 8.4 30 7.6
2、含盐量------温度、压力一定，含盐量增加， 溶解度降低（？）离子的水合作用，空隙减少
式中的压力为P为该组分气体的分压力，与混合 气体的总压力无关 ，气体B的分压力等于混 合气体的总压力PT乘以气体B的分压系数φB， 这就是道尔顿分压定律： PB=PT×φB 即：
4、气体本身的性质：如N2 、H2、O2在水中的溶解
度较小 ；而NH3、HCl、CO2在水中的溶解度较大。
通入空气－－增氧
DO 14.6 14.19 13.81 13.44 13.09 12.75 12.43 12.12 11.83 11.55 11.27 11.01 10.76 10.52 10.29 10.07 9.85 9.65 9.45 9.F 23 73.4 24 75.2 25 77 26 78.8 27 80.6 28 82.4 29 84.2 30 86 31 87.8 32 89.6 33 91.4 34 93.2 35 95 36 96.8 37 98.6 38 100.4 39 102.2 40 104 41 105.8 42 107.6 43 109.4 44 111.2 45 113
3.气体的分压------在温度和含盐量一定时，气体 在水中的溶解度随液面上该气体分压的增大 而升高。 亨利定律Cs= Kst • P Cs—— 氧在水中知道溶解度； P——达到溶解平衡时，液面上气体的分压； Kst——溶解度系数，其数值随温度、水的含 盐量而变也与所采用的单位有关。
浮力浮上法
状
态
乳化油
溶解油
粒径小到几纳米，以溶解状态存在。 在水中的溶解度非常低，只有几个毫克每升。 溶解油：5－15mg/L
第一节 隔油(自然上浮法)
10
一、平流隔油池
挡油板
主要参数：
• 配水槽：沿池长 ≥ 2m
• 链带速度：0.01 ~ 0.05 m/s • 污泥斗倾角：45 ~ 60° • 集油管直径：200 ~ 300 mm • 池内水流流速： 2 ~ 5 mm/s
42
2 悬浮粒子与气泡的粘附 （1）颗粒与气泡的接触 （2）气泡与颗粒的粘附
表面张力----将液体表面分子拉 向液体内部、缩小液体表面的趋势的 力。 表面能----要使表面分子不被拉 向液体内部，就需要克服液体内部分 子的吸引力而作功，因而液体表层分 子具有更多的能量. 同样，在液、气、固三相介质的 表面也存在界面张力和界面能。界面 能与界面张力的关系如下： σ——界面张力系数； S——界面面积
集水槽：分2格，~1m/格
深度：0.5 m， 底宽：≥ 0.4 m 池底坡度： 0.01 ~ 0.02 污水停留时间：90 ~ 120 min 油层厚度：≤ 0.25 m
11
构造： 钢混或砖石砌筑。一般分为2～4格，单格宽《=6米，以便布水均匀。有 效水深不超过2米，长宽比》4。 多用链带式的刮油刮泥机。一般每格安装一组刮油刮泥机，设一个污泥 斗。 盖板保温，防火防雨；北方地区设置保温设施。
产生 气泡 气泡与颗粒 附着 上浮 分离
气浮过程
实现气浮法分离的必要条件：
(1)必须在水中产生足够数量的细微气泡； 理想气泡尺寸：15～30μm； (2) 必须使待分离的污染物形成不溶性的固态或液态 悬浮体； (3) 必须使气泡能够与悬浮粒子相粘附。
教科版小学四年级科学上册教案：第二单元第四课 不同物质在水中的溶解能力
第二单元第四课不同物质在水中的溶解能力教学目标1、了解不同的物质在水中的溶解能力不同。
2、知道一些气体也能溶解度于水中。
3、培养学生实验研究能力和观察能力。
4、使学生认识到细致地观察、比较的重要性。
教学重点难点：1、了解不同的物质在水中的溶解能力不同；知道一些气体也能溶解度于水中。
2、使学生认识到细致地观察、比较的重要性。
教学准备：小组观察实验：玻璃杯、筷子、食盐、汽水、开瓶器和注射器。
教学时间2课时教学活动过程：第一课时一．引入谈话：通过实验我们知道有些物质在水中能溶解。
哪么在相同条件下，不同物质在水中的溶解能力有什么不同吗？今天我们就来研究变个问题。
二、探索活动1、研究食盐和小苏打在水中的溶解能力。
（1）、老师讲解实验方法。
略。
见课本第9面的实验说明。
（2）、学生实验活动。
（3）交流实验情况：学生交流时老师一边把数据填入表中。
食盐和小苏打溶解能力的比较记录表第二课时1、气体在水中的溶解能力观察溶解在雪碧（汽水）里的二氧化碳。
·打开雪碧（汽水）瓶盖，观察液体里逸出的气泡。
这就是溶解在饮料中的气体。
·用注射器吸三分之一的液体，再用橡皮帽封住管口，然后慢慢地往外拉（往里推）注射器的活塞，反复2次-3次。
观察注射器里的气体和液体的变化。
·怎样解释注射器里气体和液体的变化？2、观察溶解在水中的空气。
·这杯水里有空气吗？你是怎样想的？（生活经验的提取）·用试管装1/3的清水，在酒精灯上稍微加热。
观察试管壁上是否有小气泡出现。
·怎样解释这种现象？（气体能溶于水中，气体在水中的溶解度能力与所压大小有关。
）3、课后继续观察还有哪些物体也能互相溶解。
4、板书设计食盐的小苏打溶解能力的比较记录表。
气浮法介绍和原理
加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力送至压力 溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐压力和管路系统的水力损失 两部分。
压力溶气系统
加压水泵
压力溶气罐 空气供给设备 附属设备
压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解。 溶气罐的形式有多种，如下图所示，其中以罐内填充填料的溶 气罐效率最高。
混凝剂
浮选剂 助凝剂 抑制剂 调节剂
浮选剂大多数由极性-非极性分子组成。 当浮选剂的极性基被吸附在亲水性悬浮 颗粒的表面后，非极性基则朝向水中，这样 就可以使亲水性物质转化为疏水性物质，从 而能使其与微细气泡相粘附。 浮选剂的种类有松香油、石油、表面活 性剂、硬脂酸盐等。
化学药剂的投加对气浮效果的影响
• 其缺点是空气被粉碎的不够充分，形成 的气泡粒径较大，一般不小于l0OOm， 这样，在供气量一定的情况下，气泡的 表面积小。
• 由于气泡直径大，运动速度快，气泡与 被去除污染物质的接触时间短促，这些 因素都使布气气浮法去除效率较低。
溶解空气浮上法
真空浮上法：空气在 常压下溶解，真空条 件下释放 优点：无压力设备 缺点：溶解度低，气 泡释放有限，需要密 闭设备维持真空，运 行维护困难
式中：θ——接触角（也称湿润角）。
水滴
接触角示意图 水滴
接触角
LG
接触角
LS固体 GS
固体
固体疏水
固体亲水
平衡时有：LS＝GS ＋LGcos（180-） 接触前后的能量变化：
E=E1－E2=LS＋LG －GS E＝LG(1 －cos )
E＝LG(1 －cos )
（ a ） 当 颗 粒 完 全 被 水 润 湿 时 ， ＝ 0 ， cos＝1，W＝0，颗粒不能与/m3(水)
关于物化部分习题
关于<化学平衡>一章的学习,请同学们围绕以下问题进行学习:1.为什么化学反应通常不能进行到底? 使反应能够进行到底的条件是什么?为什么?2.化学反应的方向、限度与判据的应用3.从热力学平衡条件导出化学反应等温方程式；化学反应等温方程式的应用4.理解标准平衡常数的定义以及与反应限度的关系;标准平衡常数的测定与计算方法5.标准摩尔生成吉利布斯自由能的定义,如何通过标准摩尔吉布斯生成自由能计算标准状态下化学反应的吉布斯生成自由能6.理解物质生成自由能与反应过程ΔG的意义，掌握ΔG q = - RTlnK q有关计算。
标准平衡常数与标准状态下化学反应的布斯自由能变化之间的相互计算与应用7.理解经验平衡常数K P、K x与K C 的区别联系以及与标准平衡常数之间的联系,能通过标准平衡常数计算经验平衡常数;或通过经验平衡常数计算标准平衡常数8.熟练平衡常数与平衡组成的计算;最大转化率(理论转化率)的计算9.理解温度、压力、惰性气体对化学平衡的影响，会分析温度、压力、惰性气体对不同化学反应体系化学平衡的影响与规律。
理解温度对化学平衡的影响与压力\惰性气体影响的不同.10.理解温度对标准平衡常数的影响,熟练应用VAN't Hoff(范霍夫方程).12.偶合反应的定义;简单理解偶合反应原理与作用结果.关于一章的学习 Post By：2008-12-26 14:06:27关于《溶液》一章的学习，请同学们围绕以下问题思考与学习：（1）偏摩尔量与偏摩尔集合公式的计算与应用（2）偏摩尔量的两种求取方法（3）化学势的不同表达方式（4）不同组分化学势的计算公式,他们之间的联系与变化关系?（5）化学势的应用，包括如何应用化学式判别过程的方向？如何通过化学势计算物质转移过程所需做的最大功？（6）利用稀溶液的依数性解释现象。
稀溶液依数性的计算与应用（7）拉乌尔定律与亨利定律的计算与应用一、填空题1.由两种液体所形成的溶液中，组分的蒸汽压对拉乌尔定律产生不大的正偏差，如果浓度用摩尔分数表示，且选取纯液体为标准态，组分的活度系数值必定____于1。
空气在水中的溶解度拟合求解公式(4.4-98.9 ℃和0-689.476 kpa任意温度和压力点下溶解度)
空气在水中的溶解度拟合求解
下方为插入的一个Excel文件，双击可以进行编辑。
以下为溶解度计算公式的拟合过程。
溶解度
溶解度是指溶质在一定量的溶剂中的溶解度极限。
它是饱和溶液的浓度。
空气在水中的溶解度
溶解在水中的空气量随压力升高而增加，随温度升高而降低。
考虑所查得数据的整洁性，下文温度采用华氏温度o F，压力单位采用英制压力单位Psig （1 psi=6894.76 Pa）。
其中华氏温度F与摄氏温度C换算关系为F=9/5C+32。
空气在水中的溶解度（溶解的空气体积与水体积之比）有以下数据。
对表中数据转置，重新拟合(各定温下空气溶解度与压力关系)得：
以上可得出定温下空气溶解度与压力关系式，各关系式斜率k及截距b如下：
令斜率k=f1(T)，截距b=f2(T)。
若已知水温为t，表压为p，则k= f1(t)，b= f2(t)。
溶解度s=k*p+b= f1(t)*p+ f2(t)。
以上为近似求解空气在水中溶解度的方法(注意单位换算)。
空气在水中的溶解度
(一)空气的溶解空气对水属于难溶气体，它在水中的传质速率受液膜阻力所控制，此时，空气的传质速率可表示为：N=KL(C*-C)=KL▲C式中N--空气传质速率，kg／m2·h；KL--液相总传质系数，m3／m2·h；C*和C--分别为空气在水中的平衡浓度和实际浓度，kg／m3。
由上式可见；在一定的温度和溶气压力下(即C*为定值时)，要提高溶气速率，就必须通过增大液相流速和紊动程度来减薄液膜厚度和增大液相总传质系数。
增大液相总传质系数，强化溶气传质的途径是采用高效填料溶气罐，溶气用水以喷淋方式由罐顶进入，空气以小孔鼓泡方式由罐底进入，或用射流器、水泵叶轮将水中空气切割为气泡后由罐顶经溃头或孔板通入。
这样，就能在有限的溶气时间内使空气在水中溶解量尽量接近饱和搜。
当采用空罐时，也应采用上述的布气进水方式，而且应尽可能提高喷淋密度。
在水温一定而溶气压力不很高的条件下，空气在水中的溶解平衡可用亨利定律表示为：V=KTp式中V--空气在水中的溶解度，L／m3；KT--溶解度系数，L／kPa·m3，是KT值与温度的关系如下：不同温度下空气在水中的溶解度系数温度(0C) 0 10 20 30 40 50KT值(L/kPa.m3) 0.285 0.218 0.180 0.158 0.135 0.120p--溶液上方的空气平衡分压，kPa(绝压)。
由上式可见，空气在水中的平衡溶解量与溶气压力成正比，且与温度有关。
在实际操作中，由于溶气压力受能耗的限制，而且空汽溶解量与溶气利用率相比并不十分重要，因而溶气压力通常控制在490kPa(表压)以下。
溶解于水中的空气量与通入空气量的百分比，称为溶气效率。
溶气效率与温度、溶气压力及气掖两相的动态接触面积有关。
为了在较低的溶气压力下获得较高的溶气效率，就必须增大气液传质面积，并在剧烈的湍动中将空气分散于水。
在20℃和290～490kPa(表压)的溶气压力下，填料溶气罐的平均溶气效率为70～80%，空罐为50～60%。
气浮的原理及类型
气浮的原理及应用一、气浮的基本原理1.1气浮简介气浮是气浮机的一种简称，也可以作为一种专有名词使用，其主要目的是利用高度分散的微小气泡为载体去粘附废水中疏水性颗粒，将小气泡和颗粒视为一个整体，其整体密度小于水而上浮到水面，从而实现固一液或者液一液分离的过程。
1.2界面张力与润湿接触角首先介绍儿个基本概念。
（1）亲水性：如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为亲水性的；（2）疏水性：如果颗粒不易被水润湿，则是疏水性的；（3）润湿接触角：在静止状态下，当气、液、固三相接触时，气—液界面张力线和固—液界面张力线之间的夹角（包含液相的）称为平衡接触角，用e表示。
具体如图1.1所示。
水对各种物质润湿性的大小，可以利用它们与水的接触角來衡量。
当接触角e<90时，则该物质为亲水性物质；当8>90时，则该物质为疏水性物质。
另外，一般疏水性物质的气浮效果较好，而亲水性物质的气浮效果较差。
下面将对悬浮物与气泡的附着条件进行深入的探讨。
13悬浮物与气泡的附着条件按照物理化学的热力学理论，任何体系均存在力图使界面能减少到最小的趋势，下面来具体地分析悬浮物与气泡附着的条件。
气泡与颗粒的作用过程如图 1.1所示。
界面能：W = aS；（其中，S为界面面积；o为界面张力）附着前：Wi=o水气+o水粒（假设S为1）；附着后：W2=O"；最终界面能的减少量为：△ W = O炸+（5水粒一O气粒；（1）o水气、o水粒、o气粒三个力之间的关系如图1所示。
从图中可以得出：O 驱=0^+0 ^cos( 180 — 0)由(1)式和(2)式可以得出：由于任何体系均存在力图使界面能减少到最小的趋势。
因此，悬浮物与气泡 附着的条件必须满足△W>0即：o 水气(1-cosB) > 0(4)由式4可以得出：当8—0时，COS B T I, A W = 0：因此不能气浮；当0V&V90时,0<cos9<l, △Wv<j 水气；此时，虽然颗粒能够附着在气泡上, 但是附着不牢；当90<0<18 0时，AW 〉。
空气泡原理
空气泡原理空气泡原理是指在水中产生的气泡所遵循的物理规律。
空气泡在水中的形成和运动是一个复杂的过程，涉及到液体静力学、表面张力、浮力等多种物理现象。
通过对空气泡原理的深入了解，我们可以更好地理解水中气泡的行为，以及在工程和生活中的应用。
首先，空气泡的形成是由于水中的气体溶解度随着温度的升高而降低，当水受热或者受到机械搅拌时，水中的气体就会逸出形成气泡。
另外，一些化学反应也会产生气体，例如水中的氧化还原反应会释放出气体，形成气泡。
这些气泡在水中的运动受到多种力的影响，其中最主要的是浮力和表面张力。
浮力是指物体在液体中受到的向上的浮力，它是由于液体的密度大于气体的密度，所以气泡会受到向上的浮力作用。
这也是为什么气泡在水中会向上浮的原因。
另外，表面张力也会对气泡的形成和运动产生影响。
表面张力是指液体表面上的分子受到的内聚力，它使得液体表面趋向于最小化表面积，所以气泡会呈现出球形。
除此之外，空气泡在水中的运动还受到液体的静力学影响。
当气泡处于静止状态时，液体的压力会均匀地作用在气泡表面上，这时气泡的形状会受到压力的均衡作用，呈现出球形。
但当气泡运动时，液体的压力分布会发生变化，这就会影响气泡的运动轨迹和速度。
空气泡原理在工程和生活中有着广泛的应用。
在水处理工程中，空气泡原理被用来进行气浮除污，通过在水中注入空气形成气泡，使得悬浮物质附着在气泡上浮到水面，从而达到除污的目的。
此外，在生活中，我们也可以通过空气泡原理来制作一些有趣的实验，比如利用空气泡在水中的运动来观察表面张力的作用。
总之，空气泡原理涉及到多种物理现象，通过对其进行深入的了解，我们可以更好地理解水中气泡的形成和运动规律，以及在工程和生活中的应用。
希望本文对空气泡原理有所帮助，谢谢阅读！。
气浮的原理及类型
亲水性的；（2）疏水性：如果颗粒不易被水润湿，则是疏水性的；（3）润湿接触
角：在静止状态下，当气、液、固三相接触时，气—液界面张力线和固—液界面
张力线之间的夹角（包含液相的）称为平衡接触角，用 θ 表示。具体如图 1.1 所
示。
水对各种物质润湿性的大小，可以利用它们与水的接触角来衡量。当接触角
θ<90 时，则该物质为亲水性物质；当 θ>90 时，则该物质为疏水性物质。另外，
气浮的原理及应用
一、气浮的基本原理
1.1 气浮简介
气浮是气 浮 机 的一种简称，也可以作为一种专有名词使用，其主要目的是
利用高度分散的微小气泡为载体去粘附废水中疏水性颗粒，将小气泡和颗粒视为
一个整体，其整体密度小于水而上浮到水面，从而实现固—液或者液—液分离的
过程。
1.2 界面张力与润湿接触角
首先介绍几个基本概念。（1）亲水性：如果颗粒易被水润湿，则称该颗粒为
1、耗电量大，投资成本高；
絮状悬浮物；2、对废水负荷变化有 2、操作运行管理较复杂，操作不方便；
较强的适应性；3、生成的污泥量少、 3、电极板容易结垢，使用寿命短。
ห้องสมุดไป่ตู้
占地少。不产生噪声。
分 微气 散 泡曝 空 气气 气 浮法
设备简单、易行
扩散板上的孔容易堵塞，导致气泡量少 而不均匀，气浮效果不是很好。
（2）水泵压水管装射流器挟气式 压力水（约 0.3 MPa）经水射器高速喷射，在喉管内形成负压吸入空气，从 而使空气溶解的方式。其结构示意图如图 3.2 所示。
8
图 3.2 射流器挟气式溶气系统
（3）空压机供气式 该方法通过空压机将空气打入溶气罐，再通过气泡释放器将空气释放成微小 气泡。其结构示意图如图 3.3 所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(一)空气的溶解
空气对水属于难溶气体，它在水中的传质速率受液膜阻力所控制，此时，空气的传质速率可表示为：N=KL(C*-C)=KL▲C
式中N--空气传质速率，kg／m2·h；
KL--液相总传质系数，m3／m2·h；
C*和C--分别为空气在水中的平衡浓度和实际浓度，kg／m3。
由上式可见；在一定的温度和溶气压力下(即C*为定值时)，要提高溶气速率，就必须通过增大液相流速和紊动程度来减薄液膜厚度和增大液相总传质系数。
增大液相总传质系数，强化溶气传质的途径是采用高效填料溶气罐，溶气用水以喷淋方式由罐顶进入，空气以小孔鼓泡方式由罐底进入，或用射流器、水泵叶轮将水中空气切割为气泡后由罐顶经溃头或孔板通入。
这样，就能在有限的溶气时间内使空气在水中溶解量尽量接近饱和搜。
当采用空罐时，也应采用上述的布气进水方式，而且应尽可能提高喷淋密度。
在水温一定而溶气压力不很高的条件下，空气在水中的溶解平衡可用亨利定律表示为：V=KTp
式中V--空气在水中的溶解度，L／m3；
KT--溶解度系数，L／kPa·m3，是KT值与温度的关系如下：
不同温度下空气在水中的溶解度系数
温度(0C) 0 10 20 30 40 50
KT值(L/kPa.m3) 0.285 0.218 0.180 0.158 0.135 0.120
p--溶液上方的空气平衡分压，kPa(绝压)。
由上式可见，空气在水中的平衡溶解量与溶气压力成正比，且与温度有关。
在实际操作中，由于溶气压力受能耗的限制，而且空汽溶解量与溶气利用率相比并不十分重要，因而溶气压力通常控制在490kPa(表压)以下。
溶解于水中的空气量与通入空气量的百分比，称为溶气效率。
溶气效率与温度、溶气压力及气掖两相的动态接触面积有关。
为了在较低的溶气压力下获得较高的溶气效率，就必须增大气液传质面积，并在剧烈的湍动中将空气分散于水。
在20℃和290～490kPa(表压)的溶气压力下，填料溶气罐的平均溶气效率为70～80%，空罐为50～60%。
在一定条件下，空气在水中的实际溶解量与平衡溶解量之比，称为空气在水中的饱和系数。
饱和系数的大小与溶气时间及溶气罐结构有关。
在2～4min的常用溶气时间内，填料罐的饱和系数为0.7～0.8，空罐为0.8～0.7。
不同溶气压力下，空气在水中的实际溶解量与溶气时间的关系如图5-4。
大气压下空气在水中的平衡溶解量如表5-4。
大气压下空气在水中的平衡溶解量
温度(0C) 0 5 10 15 20 25 30
平衡溶mg/L 37.55 32.48 28.37 25.09 22.40 20.16 18.14
解量mL/L 29.18 25.69 22.84 20.56 18.68 17.09 15.04。