高密度和微涡反应器的原理、功能、优劣、特点和应用

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微波反应器11

微波反应器11

②微波常压反应器:
为了使微波技术应用于常压有机合成反应,1991,Ajay K. Bose等人对微波常压 技术进行了尝试,在一个长颈锥形瓶 内放置反应的化合物及溶剂,在锥形瓶的上端盖一个表面皿, 将反应体系放入微波炉内,开启微波,控制微波辐射能量的大 小,使反应体系的温度缓慢上升。利用这一反应装置成功地 进行了阿司匹林中间产物的合成。 1990 年 ,D.M ichael P. Mingos 等人对家用微波炉进行改造,在炉壁上开一个小孔, 通过小孔使微波炉内反应器与炉外的冷凝回流系统相接,微 波快速加热时,溶液在这种反应装置中能够安全回流。利用 该装置成功地合成了RuCl2 (PPh) 3等一系列金属有机化合 物。1992年,国内刘福安等对 Mingos 的常压系统进行了改 进,改造后的反应装置既有回 流系统,又有搅拌和滴加系统, 能够满足一般有机合成的要求,是微波有机合成较为完备的 反应装置。常压反应技术所采用的装置并不复杂,而且满足 了大多数反应的条件,它的操作也较简单,所以得到了较为广 泛的应用。
①微波密闭反应器:
1991年,D. Michael P.Mingos等设计了可以调 节反应釜内压力的密封罐式反应器 , 它可以有效控 制反应体系的压力,从而达到控制温度的目的 ,但它 只能粗略的控温。 1992年,Kevin D. Raner等将计算机应用在反 映温度的监测上。 1995 年, Kevin D. Raner等又发展了密闭体系 下的微波间歇反应器(MBR) ,该装置容量可达 200ml ,操作温度可达到260℃,压力可达到10MPa , 微波输出功率为1. 2KW ,具有快速加热能力。实现 了对微波功率的无极调控,吸收和反 射微波能的测 量,负载匹配设计达到了最大的热效率 ,可直接测量 反应体系的温度和压力。

浅谈微反应器的特点及应用

浅谈微反应器的特点及应用

科技资讯 2010 NO.24
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
并获得了较高的产率,转化率达99%,产率 73%。利 用 微 反 应 器 也 最 大u限度地减小了 氟 化 反 应 中 F2和 HF的 用 量 ,使 得 反 应 能 比 较安全地进行(图3)。
(3)重 氦 环 化 反 应 。重 氮 环 化 反 应 与 硝 化 和 氟 化 反 应 相 似 ,通 常 伴 有 强 放 热 现 象 , 有 时 还 释 放 出 大 量 N2, 带 来 严 重 的 危 险 性 。 最近,Zhang和同伴将微反应器技术应用于 重 氮 环 化 反 应,以 提 高 产 率 和 安 全 性 。在常 规装置中,-25℃时该反应产率达到90%, 但重氮化合物的加入易导致反应温度迅速 上 升 到 45℃ ,并 有 氮 气 生 成 ,反 应 放 热 剧 烈,一旦温度控制不好,就会短时间释放大 量 氮 气 而 引 起 冒 料 。Z h an g 等 人 直 接 将 小 试 条 件 应 用 到 微 反 应 器 ,通 过 快 速 传 热 防 止 了 危 险 的 发 生,同 时 减 少 了 副 产 物 生 成 。反 应 1.8min,产 率 达 89% ,而 且 以91g/h的 速 度 合 成 了 产 品 ,收 率 与 小 试 收 率 几 乎 一 致 。
图2
速 传 热 并 保 持 恒 温 ;而 且 微 反 应 器 能 提 供
快速混合,能及时导出热量,反应温度可实
现精确控制,因此消除了局部过热,显著提
高 反 应 的 收 率 和 选 择 性 。所 以 将 微 反 应 器
和 强 放 热 反 应 结 合 起 来 ,可 以 减 小 生 产 危
险 性 、减 少 副 产 物 并 提 高 生 产 效 率 。下 面 介

微波催化反应器

微波催化反应器

微波催化反应器微波催化反应器是一种利用微波辐射作为能量源的催化反应设备。

它在化学合成、有机合成、催化反应等领域具有广泛的应用。

本文将从微波催化反应器的原理、优势和应用等方面进行探讨。

一、微波催化反应器的原理微波催化反应器利用微波辐射作为能量源,通过电磁波在物质中引起分子振动和转动,从而加速化学反应的进行。

微波辐射能够迅速加热反应体系,使反应速率大幅提高。

微波催化反应器通常由微波发生器、反应腔和催化剂组成。

微波发生器产生微波辐射,通过反应腔将微波能量传递给反应物。

催化剂在微波辐射下起到催化作用,加速反应的进行。

1. 快速加热:微波辐射能够快速加热反应物,大幅缩短反应时间,提高反应效率。

2. 均匀加热:微波辐射能够均匀加热反应体系,避免了传统加热方式中产生的温度梯度,提高了反应的选择性和收率。

3. 节能环保:微波催化反应器可以在低温下进行反应,减少能量消耗,降低环境污染。

4. 可控性强:微波催化反应器可以根据需要调节微波功率和反应时间,实现对反应的精确控制。

三、微波催化反应器的应用1. 有机合成:微波催化反应器在有机合成中具有广泛应用。

它可以加速有机反应的进行,提高产率和收率。

同时,微波催化反应器还可以在温和条件下进行反应,减少副反应的发生。

2. 化学合成:微波催化反应器在化学合成中也有重要的应用。

它可以加速化学反应的进行,降低反应温度,提高反应效率。

微波催化反应器还可以在无溶剂条件下进行反应,减少废液的产生。

3. 催化反应:微波催化反应器在催化反应中具有显著的优势。

微波辐射能够提供高效的能量源,加速催化反应的进行。

微波催化反应器还可以实现对反应的精确控制,提高催化反应的选择性和效率。

四、微波催化反应器的发展趋势微波催化反应器在化学领域的应用前景十分广阔。

随着科学技术的不断进步,微波催化反应器也在不断改进和完善。

未来的微波催化反应器可能会更加智能化,能够实现对反应过程的实时监控和调节。

同时,微波催化反应器还可能与其他技术相结合,实现更高效的反应体系。

浅述微涡流反应器

浅述微涡流反应器

浅述微涡流反应器1 引言给水处理影响出水水质的因数众多,混凝是最重要的过程也是最难管理的一个环节。

水力絮凝工艺主要有隔板工艺、折板工艺、网格工艺和微涡流工艺。

如表1所示,微涡流工艺具有效率高,且具有安装简单、施工周期短等优点,更重要的是,微涡流工艺反应时间短,在保证处理效果的前提下,不仅可以增大处理能力,还可以降低药耗。

2 涡流反应器2.1涡流反应器构造特点及优点微涡流混凝工艺的核心是涡流反应器,其构造特点是:①空心球形结构,直径根据工艺需要确定,内外表面均打毛;②表面开有小孔,孔径和开孔率根据工艺需要确定;③采用ABS塑料材料,容重略大于水,壁厚由结构强度设计确定。

其优点是:①反应时间短,微涡流反应时间紧为6~9min,是传统工艺1/3~1/2;②絮凝效率高,絮体质量高,有利于提高沉淀效率;③对水质、水量适应能力强;④在出水水质稳定,出水量相同的情况下,较其他工艺减少絮凝剂用量;⑤无方向性,直接投入水中使用,相互堆积不堵塞壁孔,不需要固定安装;⑥可根据进水水质及工艺需求确定反应器的开孔率和开孔孔径;⑦由于反复穿过反应器小孔,水流中会形成大量微小的涡旋;⑧水流冲击作用下,反应器会发生微小旋转,有利于避免积泥现象的出现,也不易被漂浮物堵塞;⑨材料强度好,无毒性,耐腐蚀,抗老化,使用寿命长;⑩工厂化批量注塑生产,改造工程施工期短。

2.2 涡流反应器原理凝聚效果的好坏取决于水中胶体脱稳的程度和碰撞的机率。

脱稳的程度主要是涉及到最佳投药量问题,碰撞的机率则主要是涉及到水力条件问题。

良好的水力条件对于混凝效果是极其重要的。

它要求水流有适当的紊动程度,为细小的矾花创造最好的相碰接触机会和吸附条件,并防止较大的矾花下沉,同时还要防止已形成的絮凝体破碎。

微涡流絮凝器充分考虑到影响混凝效果的各种水力内在要素,为混凝创造出较优的水力条件,使混凝达到较优的效果。

涡流反应器外形为空心球体,其反应主要原理就是微涡流凝聚,立体接触絮凝。

微涡流絮凝反应器设计原理

微涡流絮凝反应器设计原理

微涡流絮凝反应器设计原理微涡流絮凝反应器是一种用于液相混合反应的装置,其设计原理基于微涡流技术。

微涡流技术是一种通过引入微观尺度的涡流场来增强反应的传质和传热效果的方法。

微涡流絮凝反应器利用微涡流技术来提高反应效率和产品质量。

微涡流絮凝反应器的设计原理主要包括两个方面,即微涡流的产生和絮凝反应的进行。

微涡流的产生是通过合理设计反应器的结构来实现的。

在微涡流絮凝反应器内部,通常有多个切向进口,用来引入反应物和溶剂。

这些切向进口会在反应器内部形成旋涡流场,从而产生微涡流。

同时,反应器内部还有一系列的结构设计,如螺旋状结构、分层结构等,用来增加涡流的强度和稳定性。

这些结构的合理设计可以使微涡流得到有效增强,从而提高反应的传质和传热效果。

微涡流絮凝反应器的设计原理还包括絮凝反应的进行。

絮凝是指将微小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒的过程。

在微涡流絮凝反应器中,反应物通常是以溶液的形式存在,其中含有微小的悬浮颗粒。

这些微小的悬浮颗粒在微涡流的作用下,会发生聚集和沉降,从而形成较大的絮凝体。

絮凝的过程主要受到两种力的作用,即聚集力和分散力。

聚集力会使颗粒聚集在一起,形成絮凝体,而分散力则会使颗粒分散开来。

微涡流絮凝反应器利用微涡流的流场来增强聚集力,并抑制分散力的作用,从而促进絮凝反应的进行。

通过合理设计微涡流絮凝反应器的结构和调控微涡流的流场,可以实现反应物的快速混合和絮凝反应的高效进行。

微涡流技术可以大大提高反应的传质和传热效果,从而提高反应速率和产品质量。

此外,微涡流絮凝反应器还具有体积小、能耗低、操作简便等优点,适用于多种液相混合反应的领域。

微涡流絮凝反应器的设计原理基于微涡流技术,通过合理设计反应器的结构和调控微涡流的流场来实现反应物的快速混合和絮凝反应的高效进行。

微涡流技术可以大大提高反应的传质和传热效果,从而提高反应速率和产品质量。

微涡流絮凝反应器具有广泛的应用前景,将在化工、生物工程、环境工程等领域发挥重要作用。

微型反应器的开发与应用

微型反应器的开发与应用

微型反应器的开发与应用随着化学工业的发展,反应器也逐渐走向微型化。

微型反应器不仅具有较小的体积和重量,而且还具有快速的反应速度、高效的催化和节能降耗的特点。

本文将从微型反应器的概念、研发历程、应用领域以及未来发展趋势等方面展开论述。

一、微型反应器的概念微型反应器,是指反应器的体积在微米级别或亚微米级别,表面积在平方微米级别。

相比于传统的大型反应器,微型反应器具有更高的单位体积反应效率,更大的表面积/体积比,更快的流动速度等特点。

微型反应器一般采用纳米结构材料制造,可以制成管式、平板式、球形、光直径大于10微米的斜空结构等多种形式。

二、微型反应器的研发历程微型反应器的开发始于20世纪80年代后期,最初用于生物化学领域中,随后应用范围逐渐扩大到化学、工业等多个领域。

20世纪90年代初期,美国贝尔实验室首次报道了用于制造微型电路的光刻工艺,为微型反应器的发展提供了技术支持。

随后,许多研究机构和企业相继投入到微型反应器的研发中,涌现出许多微型反应器的设计模型和制造方法。

三、微型反应器的应用领域微型反应器的应用体系非常广泛,目前主要应用于化学、制药、化工、能源、电子等多个领域。

1. 化学领域:微型反应器在化学领域中应用较多,包括有机合成反应、催化反应、氧化还原反应和聚合反应等。

由于微型反应器具有高效、快速等优点,适用于各种化学反应,具有很大的潜力和前景。

2. 制药领域:微型反应器已经成为制药领域的重要技术和资源,主要应用于药物合成、药物筛选、药物制剂等方面。

微型反应器可以实现高密度小批量制药,提高仿制药和生物药的质量,加快药物的研发速度和降低成本。

3. 化工领域:微型反应器在化工领域中同样具有广泛应用,主要用于烷基化、烷基苯醚化等有机化学反应。

相比于传统的化工生产,微型反应器不仅可以节约能源,而且还能降低生产过程中的污染排放。

此外,微型反应器可以满足对产品质量和化工过程条件的高要求。

4. 石油天然气领域:微型反应器在石油和天然气领域也有广泛应用,包括不同类型催化剂的制备、页岩气的提取和转化等。

微反应器在化学合成中的应用研究

微反应器在化学合成中的应用研究

微反应器在化学合成中的应用研究一、微反应器的定义和特点微反应器是一种用微流体技术制造的小型化反应器,通常只有微米至毫米的尺寸。

与传统宏观反应器相比,微反应器具有以下特点:反应条件易于控制,反应速率较快,反应转化率较高,废液减少,环保性能好,节约能源和原材料等优点。

二、微反应器在化学合成中的应用1.有机合成方面在有机合成中,微反应器可以被广泛应用。

由于微反应器的小体积和高表面积/体积比,使得反应物质的扩散速度非常快,反应速率得到了大大的提升。

同时,由于微反应器反应条件易于控制,可以通过微量反应实现结构复杂化合物的合成。

2.生物学研究微流控反应器也可以在生物学研究领域中发挥作用。

由于微反应器能够在短时间内处理大量的生物样本,因此可以在单个芯片上进行多种生物实验,从而大大简化实验过程,节省时间和成本。

3.温度控制微反应器可以根据需要进行温度控制,可以快速升温或降温,温度控制范围越来越广。

高宽比为1:1的微反应器可以利用红外线或激光进行局部加热,从而实现反应温度的控制。

4.反应物质注入微反应器也可以用于反应物质注入。

由于微反应器的小体积,反应物的注入可以在几微升到楼文升级别的数量级。

并且,可以通过流动的方式注入反应物质,避免反应物质的不均匀混合,确保反应的稳定性。

5.催化剂的使用微反应器也可以用于催化剂的使用。

由于微反应器的小体积和高表面积/体积比,可以以低浓度使用催化剂,从而提高了反应速率和利用率。

6.反应中间体的稳定由于微反应器可以提供非常高的物质流动,反应中间体的积累减少,从而稳定中间体的化学性质,避免中间体分解或转化为其他物质。

三、微反应器与传统反应器的比较传统的宏观反应器在反应体系混合程度方面存在着一定的问题,而微反应器通过小型化和微流体控制的方式可以实现反应体系精确的控制。

与传统反应器相比,微反应器在反应速率和反应效果方面有着极大的优势。

传统反应器的宏观尺寸使得反应体积较大,且反应物质的混合程度有限,还容易因为温度和混合问题导致反应物质的浪费,从而增加了反应成本。

微反应器对化学反应剖析的应用与研究

微反应器对化学反应剖析的应用与研究

微反应器对化学反应剖析的应用与研究化学反应是指物质之间发生的物化变化过程,化学反应是形成和改变一切物质的基本手段。

化学反应在生产、生活和科学研究中都有着广泛的应用。

如何更好地理解化学反应的机理和过程,是一直以来化学领域的研究重点之一。

随着微纳技术的发展,微反应器成为了一种研究化学反应机制和过程的新工具,广泛应用于化学反应动力学、反应中间体的探测和表征,以及药物的制备等领域。

一、微反应器的概念及应用微反应器是指尺寸在微米至毫米级别的反应器,在微结构和微流体技术的支持下,通过微流体控制技术实现了反应器的微型化和对反应底物及催化剂的微量控制。

由于微反应器具有体积小、传质速度快、反应效率高等特点,因此被广泛应用于化学反应、生物反应、能源转化等领域。

此外,微反应器还因其体积小、反应时间短、高效瞬时混合等特点,也被广泛应用于药物研发和制备中。

二、微反应器的工作原理微反应器的工作原理主要是基于微流动技术和微结构技术。

微流动技术是指在微米至毫米的尺度范围内,借助于微流体科学的相关理论和实验技术,对流体的性质、行为和控制进行研究和应用的一项学科。

微流动技术的主要特点在于借助于微米级别的空间尺度和微结构控制,使流体在微通道中具有了球形形态、高传质速度和拉伸等特性,进而实现对反应条件的快速精准控制。

微反应器主要包括两种类型:基于注射的微反应器和基于混合的微反应器。

基于注射的微反应器是指在微流通道中,借助于微喷嘴、微输液泵等微机械结构,快速注射反应底物和催化剂,并通过微流体动力学和相界面传质等作用,在微通道内实现快速混合和化学反应。

基于混合的微反应器则是利用微流动技术实现不同流体流动的相遇和混合,进而实现反应条件的控制和化学反应。

三、微反应器的应用前景近年来,随着微纳技术的不断发展和化学领域的不断探索,微反应器已经成为了化学反应动力学和化学反应机制领域的研究热点之一。

微反应器极大地改变了传统化学反应的操作和研究方式,实现了化学反应的微小化和高效化,极大地提高了反应效率和质量,同时也能避免有毒有害物质大面积使用所带来的环境问题。

27种反应器的结构及原理(图文并茂),你想了解的都在这里了

27种反应器的结构及原理(图文并茂),你想了解的都在这里了

27种反应器的结构及原理(图文并茂),你想了解的都在这里了导语化学反应器是化工生产的核心设备,其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响,直接影响装置的投资规模和生产成本。

也是化工生产过程的心脏,从原料经过反应器到我们想要的产品。

反应器的类型反应器的类型很多,如果按反应器的工作原理来分,可以概括为以下几种类型:一、管式反应器在化工生产中,连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看成是理想置换流动反应器(平推流反应器,Plug flow reactor,简称PFR)。

它既适用于液相反应,又适用于气相反应。

由于PFR能承受较高的压力,用于加压反应尤为合适。

具有容积小、比表面大、返混少、反应参数连续变化、易于控制的优点,但对于慢速反应,则有需要管子长,压降大的不足。

管式反应器类型1水平管式反应器由无缝钢管与U形管连接而成。

这种结构易于加工制造和检修。

高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰,可承受1600-10000kPa 压力。

如用透镜面钢法兰,承受压力可达10000-20000kPa。

2立管式反应器立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。

3盘管式反应器将管式反应器做成盘管的形式,设备紧凑,节省空间。

但检修和清刷管道比较困难。

4U形管式反应器U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置,以强化传热与传质过程。

U形管的直径大,物料停留时间增长,可应用于反应速率较慢的反应。

5多管并联管式反应器多管并联结构的管式反应器一般用于气固相反应,例如气相氯化氢和乙炔在多管并联装有固相催化剂的反应器中反应制氯乙烯,气相氮和氢混合物在多管并联装有固相铁催化剂的反应器中合成氨。

6活塞流反应器性能特点:① 反应器的长径比较大。

②假设不同时刻进入反应器的物料之间不发生逆向混合(返混)。

③反应物沿管长方向流动,反应时间是管长的函数,其浓度随流动方向从一个截面到另一个截面而变化。

二、釜式反应器釜式反应器也称槽式、锅式反应器,它是各类反应器中结构较为简单且应用较广的一种反应器。

微反应器必须知道的那些事儿

微反应器必须知道的那些事儿

微反应器必须知道的那些事儿-微反应技术的关键概念与实践一、专业知识点1.微反应器的定义和特点微反应器是一种新型的反应技术,其核心是采用微米级的反应通道,使反应物在微观尺度上实现高效率的混合、反应和分离。

微反应器具有高传热、高传质、高效率、低污染等优点,在化工、制药、生物等领域得到了广泛应用。

2.微反应器的分类根据结构特点和应用领域,微反应器可分为平板型、柱型、球型等多种类型。

其中,平板型微反应器是最常见的一种,其反应通道为薄片状,具有高传热、高传质的特点;柱型微反应器适用于大规模、连续化的生产过程;球型微反应器则具有高空间利用率和良好的热传导性能。

3.微反应器的应用领域微反应器在化工领域中可用于实现高效化学合成、生物催化、精细化工等;在制药领域中可用于药物合成、生物药提取、疫苗制备等;在生物领域中可用于生物催化、生物医药、生物燃料等。

此外,微反应器还广泛应用于环境科学、能源等领域。

二、技术知识点1.微反应器的设计原则微反应器的设计应遵循以下原则:(1)优化反应通道结构,提高物料的混合效果和反应速度;(2)强化传热、传质性能,保证反应过程的稳定性和安全性;(3)选择合适的材料和制造工艺,确保设备的耐用性和可靠性;(4)考虑实际生产需求,实现设备的规模化生产和操作。

2.微反应器的制造工艺微反应器的制造工艺主要包括光刻技术、干法刻蚀技术、金属蒸发镀膜技术等。

这些技术可实现微米级精确加工,制作出复杂的三维结构,从而制造出性能优良的微反应器。

3.微反应器的操作技巧在微反应器的操作过程中,需要注意以下几点:(1)精确控制物料的流量和比例,确保反应的稳定性和安全性;(2)密切关注反应过程中的温度、压力等参数,及时调整以保证反应效果;(3)定期清洗和保养设备,防止物料残留和细菌滋生;(4)做好安全防护措施,确保操作人员的安全和设备的稳定运行。

三、浏览量大标题1.揭秘微反应器的奥秘:高效、环保的反应新技术!2.走进微反应器世界:应用广泛、优势明显的化工利器!3.掌握微反应器技术:推动制药、生物产业创新发展!4.探索微反应器设计制造工艺:精细化工领域的突破口!5.玩转微反应器操作技巧:安全、高效、环保的反应操作方法!。

微反应器的原理

微反应器的原理

微反应器是现代技术的结晶,它在传热、传质、恒温等性能方面和传统的反应器相比具有较大的优势。

合成材料大规模生产存在的难题是安全性较差感度较高,往往伴随着强放热现象,控制不好非常容易产生爆炸现象。

而微反应器是利用微加工技术制造的一种流体流动通道,是特征尺寸在数百微米内的化学反应器。

而微反应器在传热、安全等方面有着独特的优势,将微反应器应用于含能材料的合成是未来含能材料生产发展的重大趋势之一。

一、关于微通道反应器微反应器,即微通道反应器,利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的微型反应器,微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别,而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。

微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道,因此也实现很高的产量。

二、工作原理设备内的反应放出的热量是与体积成正比的,因为反应是发生在整个设备内部的。

但是这些热量从体系内移除是通过表面的,也就是说同设备的表面积成正比。

对于一个圆柱形容器,不考虑两端的情况下,它的体积与半径立方成正比,面积与半径平方成正比。

在这里我们再说一下比表面积的概念,它是设备换热面积与体积的比值,比表面积越大设备的移热能力就越强。

同时我们可以看到比表面积与半径成反比,也就是说半径越大的设备换热能力越差。

换热能力这在化工中对工艺的影响也是明显的。

比如说酸碱中和反应,比如说用烧碱中和硫酸。

工厂里做这个操作可能需要半个小时到一个小时的时间,实际上这个反应很快,大概在毫秒级。

但是这个反应放热,必须要把热量移走,因此在工厂里面只能一点一点的把烧碱加到反应釜里,然后反应釜用冷却水冷却。

烧碱的加料速度完全取决于反应釜的移热能力,反应本身可以很快,你可以一下吧烧碱全部加进去,但是放热问题解决不了,溶液会升温甚至沸腾,非常危险。

如果有有一个设备能够瞬间把反应热移走,那么烧碱就可以快速加入,节省大量操作时间。

这就是微通道的意义,我们可以把通道做的很小,然后让一些放热非常强的反应也可以安全快速地进行。

高密度和微涡反应器的原理、功能、优劣、特点和应用

高密度和微涡反应器的原理、功能、优劣、特点和应用

1.高密度反应器1.1高密度反应器简介高密度澄清技术是采用泥渣循环的高密度沉淀处理技术,适用于饮用水生产、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域。

每座高密度沉淀池工艺区域包括凝聚反应区、絮凝反应区、沉淀区、集水区、污泥循环设备、污泥排放设备等,各区域功能如下:(1)反应区反应区分为两个部分:快速混凝搅拌反应池和慢速混凝搅拌反应池。

前者可以使反应池内水流均匀混合,并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能;后者可以产生扫粒絮凝,以获得较大的絮状物,达到沉淀区内的快速沉淀。

(2)预沉区/浓缩区为避免冲碎已形成的较大絮状物,已形成的絮状物通过一个较宽的进水口流到沉淀区。

为取得更好的沉淀效果,可在沉淀区内设置异向流斜管,并在集水区内的每个集水槽底部设隔板,把斜管部分分成几个单独的水力区,保证斜管下面的水力平衡。

(3)斜管分离区在逆流式斜管沉淀区沉淀剩余的矾花。

通过固定在清水收集槽下侧的纵向板进行水力分布。

澄清水由一个集水槽系统回收。

絮凝物堆积在澄清池的下部,形成的污泥也在这部分区域浓缩,通过刮泥机将污泥收集起来,循环至反应池入口处,剩余污泥排放。

1.2高密度混凝机理(1)内筒循环和污泥回流产生均质的絮凝体和高密度的矾花水流在内筒和外筒之间循环的独特设计,加大了絮体的水力停留时间;浓缩区上部的污泥回流,增大了反应区中絮体颗粒的碰撞几率。

由此形成的高密度矾花具有优良的絮凝沉降性能和良好的抗冲击性能。

(2)推流式反应池至沉淀池之间的慢速传输絮凝区和沉降区的平稳结合过渡,使絮凝后的水平稳慢速地进入沉降区,大部分絮体在进入斜管前就已经沉降,通过斜管后可进一步降低浊度。

1.3 高密度反应器工艺特点(1) 独特的一体化反应区和水流内筒循环设计,提高了混凝效率。

(2) 增加了污泥回流装置,提高了反应区污泥的絮凝能力。

(3) 絮凝区与沉淀区分离且流速变化平缓,增大了污泥沉降几率。

根据半生产性试验,斜管区上升流速可达6mm/s,超过了斜管沉淀池和机加池,效果更好,占地更小。

微型反应器在化学反应中的应用

微型反应器在化学反应中的应用

微型反应器在化学反应中的应用化学反应一直是人类探索的方向之一,其应用涵盖了各个领域,包括化工、医药、材料等。

而近年来,随着科技的不断发展,微型反应器作为一种新型反应器,逐渐收到人们的关注。

今天我们就来谈谈微型反应器在化学反应中的应用。

一、微型反应器的基本概念微型反应器,顾名思义,它的尺寸很小,一般指磁化、电化或压力化微加工技术制造出的尺寸在微米至毫米级别的反应器。

微型反应器不同于传统的化学反应器,其反应室比较小,无需大量的反应物,同时由于反应物能更快地被扩散到反应物表面,因而反应速度更快。

二、 1. 化学合成:由于微型反应器的尺寸很小,可以控制反应过程中反应物的流速和温度等参数,从而可以控制反应的选择性和产率。

同时,微型反应器还可以实现高效的溶剂提取,从而可以提高合成过程的效率和可控性。

2. 催化反应:传统的催化反应需要大量的反应物参与,同时反应物需要长时间的接触才能完成反应。

而使用微型反应器可以实现更快速的催化反应,并且能实现更高的选择性和产率。

3. 放大:微型反应器可以用于化学反应放大。

由于反应物的流速较快,反应可以更快地完成,同时也可以对反应条件进行更好的控制,因此可以更准确地控制产物的多少和纯度。

4. 测量:微型反应器可以用于测量化学反应的动力学参数,如反应速率常数、催化剂浓度等。

这些参数可以提供基础的数据,用于反应机理和反应原理的研究。

5. 分析:微型反应器可以用于化学分析,如质谱分析等。

由于反应物在微型反应器中的相对分布较为均匀,因此可以提供更准确的分析结果。

三、微型反应器的优势与局限性1. 优势:a. 反应物质转移快:由于反应物在微型反应器中能够更快地扩散到反应表面,因此反应速率通常更快;b. 实现快速、高效的催化反应;c. 提高化学反应的可控性;d. 用于化学分析的样品需求可以更少。

2. 局限性:a. 尽管微型反应器可以实现反应可控性和效率的提高,但由于其反应室尺寸较小,其处理的反应物质量也相应较小;b. 目前微型反应器的制造技术相对较为复杂,因此成本较高;c. 尽管建立了相应的微型反应器模型,但其实验测量数据方面仍有一定的局限性。

微反应器的基本特征

微反应器的基本特征

微反应器的基本特征一、微反应器的概念及发展历程微反应器是指在微米尺度下进行的反应器,其体积小、传质效率高、热质量传递快等特点,使其在化学合成、药物合成等领域得到广泛应用。

自1960年代以来,随着微加工技术的发展,微反应器得到了快速发展。

目前已经有多种类型的微反应器问世,如毛细管微反应器、芯片式微反应器等。

二、微反应器的基本结构及原理1.基本结构微反应器通常由两个或多个互相连接的流道组成,其中一个流道中装有催化剂或固相催化剂。

通过控制流体在不同流道中的流动速度和混合程度,可以实现高效地混合和传质,并且可以控制温度和压力等参数。

2.原理与传统宏观反应器不同,微反应器中的液体和气体通常是分散相或连续相。

当液滴或气泡通过催化剂时,会发生化学反应。

由于液滴或气泡非常小,因此表面积大大增加,并且传质效率也大大提高。

此外,微反应器中的流体可以通过微流控技术进行精密控制,从而实现高效、可重复的反应。

三、微反应器的优点1.高效传质:由于微反应器中液滴或气泡非常小,表面积大大增加,因此传质效率比传统宏观反应器高出数倍甚至数十倍。

2.快速热质量传递:由于微反应器体积小、表面积大,因此热质量传递速度非常快。

3.精密控制:微反应器可以通过微流控技术进行精密控制,从而实现高效、可重复的反应。

4.节约成本:由于微反应器体积小、催化剂用量少,因此可以节约催化剂和溶剂等原材料成本。

5.绿色环保:微反应器通常使用的是非常少量的催化剂和溶剂等原材料,在一定程度上减少了对环境的污染。

四、微反应器在化学合成中的应用1.合成有机物利用微反应器可以实现高效合成各种有机物,例如药物、农药、染料等。

2.生物化学反应微反应器可以用于生物化学反应,如酶催化反应、细胞培养等。

3.合成纳米材料微反应器可以用于合成纳米材料,如金属纳米粒子、氧化物纳米管等。

4.研究反应机理微反应器可以用于研究各种化学反应的机理,从而深入了解其原理和规律。

五、微反应器的发展趋势1.多功能化:未来的微反应器将不仅仅是单一的合成工具,还将具有多种功能,例如分离、传感和检测等。

微型生物反应器的设计原理和应用领域

微型生物反应器的设计原理和应用领域

微型生物反应器的设计原理和应用领域微型生物反应器是一种在微尺度下进行生物学实验和反应的仪器,它可以模拟复杂的微生物环境使生物反应达到更高的效率和准确性。

相比传统的反应器,微型生物反应器有很多独特的优势,包括最小化反应区域、高效能产生、精准控制等。

那么,微型生物反应器的设计原理和应用领域是什么?让我们仔细探讨。

一、微型生物反应器的设计原理1.1 利用微流控技术控制反应器的流动微流控技术可以驱动微型反应器内的流体,使其在微观范围内流动。

通过微流控技术,可以控制反应器内流体的速度和流动路径。

当然,这也导致了该技术的高精准性和高灵敏度。

1.2 设计微刻阻抗感应系统微刻阻抗感应系统允许指定在微型反应器内的生物体与特定游离分子之间形成化学反应。

典型的微刻阻抗感应系统包括微型电极、微流控通道和光学激发源等。

该系统通过反应器内的电极以及流经它的电流和流体电阻的相互作用来得出反应器内情况的测定结果。

1.3 利用光学技术对反应器进行控制与微流控技术类似,光学技术也能影响微型反应器内分子的运动。

例如,光可以用作定向控制反应器内分子的运动,通过不同种类的光可以实现对不同类型的分子进行选择性控制。

二、微型生物反应器的应用领域2.1 用于生物芯片生物芯片是指在芯片上集成大量微型化的生物反应器,用于生物学研究、药物发现和疾病诊断等。

微型生物反应器可用于制造生物芯片,从而在一个小的空间内进行大规模高通量实验。

2.2 用于微生物学研究微流控技术使得在微型反应器内对单个细胞的操作成为可能,更重要的是,微型生物反应器可以帮助研究人员掌握关于细胞间通信、代谢途径和信号传导等微生物学方面的信息。

2.3 用于生物能源领域的研究微型生物反应器也广泛用于生物能源领域的研究,特别是油脂的生产、使用以及研究。

例如,微观反应器可以模拟生物质在生长过程中所需的瞬间能量,也可以对油脂的生产过程进行更精确的检测。

2.4 用于药物研究微型生物反应器利用线程互动和相对定量实验的方法来测试反应器内的药物浓度和剂量,而不会对活细胞造成严重的伤害。

微波反应器作用

微波反应器作用

微波反应器作用微波反应器作用什么是微波反应器?微波反应器是一种用微波辐射来促进或加速化学反应的装置。

它利用微波的特殊性质,将其能量传递给反应物,使其产生振动和转动,从而加快反应速度。

微波反应器的原理1.微波辐射:微波是一种电磁波,具有特定频率和波长。

当微波与物质作用时,会引发分子的振动和转动,增加分子之间的碰撞频率,从而使反应速率增加。

2.加热效应:微波辐射能够直接作用于反应物分子的内部,使其产生分子内摩擦,从而增加反应的活性能。

微波辐射能够在短时间内将反应物加热至所需温度,从而实现快速高效的反应。

微波反应器的优势•反应速度快:微波反应器能够在短时间内将反应物加热至所需温度,从而加快反应速率。

•反应均匀:微波辐射能够使反应物分子均匀加热,避免了传统加热方式中的温度不均匀现象。

•节约能源:微波反应器具有能量传输效率高的特点,较传统加热方式能够更有效地利用能源。

•适用范围广:微波反应器适用于各种化学反应,包括有机合成、催化反应、溶剂提取等。

微波反应器的应用领域1.有机合成:微波反应器在有机合成领域得到广泛应用,能够加快反应速率、提高产率,同时减少副产物的生成。

2.医药研发:微波反应器可以用于药物合成、药物分析等领域,能够加速整个研发过程,提高效率。

3.材料科学:微波反应器可以用于材料的合成、改性等工艺中,能够获得更高质量的材料,并减少能源浪费。

4.环境保护:微波反应器在环境领域具有潜在的应用价值,如处理有机废水、催化降解有害物质等。

微波反应器的发展趋势1.新材料:发展新型的微波反应器材料,提高耐高温、高压的能力,以适应更加复杂的反应条件。

2.自动化控制:借助自动化技术,实现微波反应器的智能化操作,提高反应效率和产品质量。

3.多功能集成:将微波反应器与其他功能模块进行集成,提供更多样化的反应条件和反应类型。

4.微波反应器的大规模应用:随着微波反应器技术的不断发展,其在工业生产中的应用将会越来越广泛。

结论微波反应器作为一种新型的反应装置,具有诸多优势和应用领域。

化学微反应器在化学合成中的应用

化学微反应器在化学合成中的应用

化学微反应器在化学合成中的应用化学合成是化学领域中最为基础和重要的部分之一。

通过对分子结构和反应机理的深入研究,研究者们能够开发出更加高效和环保的化学合成方法。

其中,化学微反应器作为一种新兴的技术,在化学合成领域中得到了广泛关注。

本文将从化学微反应器的定义、特点、优势以及应用等方面,对该技术在化学合成中的重要性做一些探讨。

一、化学微反应器的定义和特点化学微反应器是指将微流控技术应用于化学反应中,将微反应器和微混合再生器等设备集成在一起,形成微反应系统。

微反应器的特点在于其反应器特别小,通常是毫升级别或以下,而且能够实现高质量、大规模的流程控制,使得反应过程的机理分析和反应条件的优化变得更加精确和有效。

二、化学微反应器的优势1. 高效微反应器的特大比表面积、短膜扩散距离和短混合距离使其有较强的传质性能和反应速度,从而加快了反应速率和提高了反应产率。

2. 产品质量稳定微反应器具有卓越的条件控制能力,如温度、压力、流量等参数的精确可调量,可以实现高质量的作业和产品产率。

3. 节省原料微反应器的传质性能较好,催化剂的用量可以明显减少,使化学式的合理化程度进一步提高。

4. 环保微反应器的用‘尽量少’的催化剂实现高产率的上述优点也直接表现为可以使废液的减小,实现对环境更友好。

另外小型化的微反应器也可以降低能耗,更加环保。

三、1. 有机合成微反应器可以实现小分子(如有机合成中的催化反应、重排)和大分子(如聚合和光化学反应等)的反应。

由于其高效的传质性能以及通过精确的传质条件控制,微反应器可获得具有很好性质的化合物。

2. 药物合成在药物开发中,微反应器技术可实现高效的化学合成,并且能够通过微流图和其他工艺路线来设计和优化合成路线和工艺参数,精确控制反应温度和时间,缩短反应时间,提高药物的质量和产量。

3. 固相合成固相合成的过程需要精确地控制反应室内的流经速度和温度等等参数,才能有效地控制反应进度,以及相应来提高反应的产量和质量。

微反应器简介

微反应器简介

工系统。
4.微反应器内聚合物合成研究进展
. 1. 微反应器作为化学工程学科的前沿和热点方向,逐渐成为聚合物
合成的新装备、新工艺与新产品开发的重要平台,得到学术界和产业
界的广泛关注。
2.与传统搅拌反应器相比,这些特点使得微反应器在控制聚合物 分子量分布,简化反应环境,提高反应选择性,调节聚合物分子结构
微反应器的发展前景
1.大容积化,这是增加产量、减少批量生产之间的质量误差、降低产品成本的有
效途径和发展趋势。。 2.反应釜的搅拌器,已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。反 应釜发展趋势除了装有搅拌器外,尚使釜体沿水平线旋转,从而提高反应釜速度。 3.以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作,如采用程序控制,既可保
3.微化工技术的研究与应用。
1.微化工技术是20世纪90年代初兴起的多学科交叉的科技前沿领域, 是集微机电系统设计思想和化学化工基本原理于一体,并移植集成电路
和微传感器制造技术的一种高新技术。
2.涉及化学、材料、物理、化工、机械、电子、控制学等各种工程 技术和学科;其主要研究对象为特征尺度在数微米到数百微米间的微化
微反应器的结构机理

微反应器具有独立的三维结构,具有多个直径为几微米到几百微米的反 应通道,反应体积范围为几纳升到几微升,反应通道总长度通常为几厘米, 是一种建立在连续流动基础上的微管道式反应器,用以代替传统的反应器, 如:漏斗,玻璃烧杯,以及工业有机合成中常用的反应釜等传统的间歇反应 器。
微反应器的结构
一.微反应器在化学化工领域的应用。
微反应器是一个比较广泛的概念,且有很多种形式,既包括传统的微量反 应器(积分反应器、聚合物微反应器、固体模板微反应器和微聚合反应器等。

微波反应器作用

微波反应器作用

微波反应器作用微波反应器是一种利用微波辐射进行化学反应的装置。

它利用微波辐射的能量来加快化学反应速率,提高反应效率。

微波反应器在有机合成、催化反应、材料合成等领域得到了广泛应用。

微波反应器的基本原理是利用高频电磁场使物质内部分子产生振动,从而产生摩擦热,加快反应速率。

微波辐射能够有效穿透物质并在其内部产生热量,使反应温度迅速升高,提高反应速率。

微波反应器具有加热速度快、反应均匀、能耗低等优点。

微波反应器的作用主要体现在以下几个方面:1. 提高反应速率:微波反应器能够在较短的时间内加热反应物,使反应速率大大加快。

相比传统的加热方法,微波反应器能够在几分钟内完成传统反应需要几小时甚至几天才能完成的反应,从而大大提高了反应效率。

2. 提高产物收率:微波反应器可以在较低的温度下进行反应,避免了过高温度对反应产物的破坏,从而提高了产物收率。

此外,微波辐射能够提供均匀的加热条件,使反应物质充分受热,减少了反应物质的损失,进一步提高了产物收率。

3. 促进选择性反应:微波反应器能够提供特定的反应条件,如温度、压力等,从而促进特定的化学反应发生。

通过微波反应器可以实现一些传统方法无法实现的反应,如选择性氧化、选择性还原等反应。

微波反应器在有机合成中的应用,能够实现高选择性的化学反应,减少副反应的发生,提高化学品的纯度。

4. 节约能源:微波反应器具有节能的特点,相比传统的加热方法,微波反应器能够在短时间内提供高温,从而减少了能量的损耗。

微波反应器能够提供均匀的加热条件,使反应物质充分受热,减少了能量的浪费,进一步节约了能源。

5. 保护环境:微波反应器能够在较低的温度下进行反应,减少了有害物质的生成,从而减少了对环境的污染。

微波反应器在有机合成中的应用,能够减少有害气体的排放,降低对大气环境的影响。

微波反应器作为一种新型的化学反应装置,具有加热速度快、反应均匀、能耗低等优点,在化学合成、催化反应、材料合成等领域发挥着重要作用。

微反应器

微反应器

③对反应时间的精确控制:微反应器技术采取的是微管道中
的连续流动反应,可以精确控制物料在反应条件下的停留时间。一旦
达到最佳反应时间就立即传递到下一步或终止反应,这样就能有效消 除因反应时间长而产生的副产物。
④物料以精确配比瞬间混合:对于那些对反应物料比过量,产生副产物,在常规反应器中几乎无法避免,而微 反应器的反应通道一般只有数十微米,可以精确按配比混
产。而利用微反应器技术进行生产时,工艺放大不是通过
增大微通道的特征尺寸,而是通过增加微通道的数量来实 现的。所以小试最佳反应条件不需要做任何改变就可以 直接进入生产。因此不存在常规反应器的放大难题。
②对反应温度的精确控制:极大的比表面积决定了微反应器
有极大的换热效率,即使是反应中瞬间释放出大量热量,也可以及时移 出,维持反应温度不超过设定值。
的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的
微型反应器。 微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别,而 不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微 反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道,因此 也实现很高的产量。
基本结构:
微反应器在结构上常采用一种层次结构方式, 它先以亚单元形成单元,再以单元来形成更大 的单元,以此类推。这种特点与传统化工设备不 同 , 它便于微反应器以‘数增放大’的方式 ( 而 不是传统的尺度放大方式),来对生产规模进行 方便的扩大和灵活的调节。
合,避免副产物生成。
⑤结构保证安全性:由于换热效率极高,即使反应突然释
放大量热量,也可以被吸收,而且微反应器采用连续流动
反应,在反应器中停留的化学品量很少,即使万一失控,危害 程度也非常有限。
⑥良好的可操作性:微反应器是密闭的微管式反应 器,在高效微换热器的配合下实现精确的温度控制 ,它的制作材料可以是各种高强度耐腐蚀材料,因 此可以轻松实现高温、低温、高压反应。另外,由 于是连续流动反应,虽然反应器体积很小,产量却 完全可以达到常规反应器的水平。
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1. 高密度反应器
1.1高密度反应器简介
高密度澄清技术是采用泥渣循环的高密度沉淀处理技术,适用于饮用水生产、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域。

每座高密度沉淀池工艺区域包括凝聚反应区、絮凝反应区、沉淀区、集水区、污泥循环设备、污泥排放设备等,各区域功能如下:
(1) 反应区
反应区分为两个部分:快速混凝搅拌反应池和慢速混凝搅拌反应池。

前者可以使反应池内水流均匀混合,并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能;后者可以产生扫粒絮凝以获得较大的絮状物,达到沉淀区内的快速沉淀。

(2) 预沉区/浓缩区
为避免冲碎已形成的较大絮状物,已形成的絮状物通过一个较宽的进水口流到沉淀区。

为取得更好的沉淀效果,可在沉淀区内设置异向流斜管,并在集水区内的每个集水槽底部设隔板,把斜管部分分成几个单独的水力区,保证斜管下面的水力平衡。

(3) 斜管分离区
在逆流式斜管沉淀区沉淀剩余的矶花。

通过固定在清水收集槽下侧的纵向板进行水力分
布。

澄清水由一个集水槽系统回收。

絮凝物堆积在澄清池的下部,形成的污泥也在这部分区域浓缩,通过刮泥机将污泥收集起来,循环至反应池入口处,剩余污泥排放。

1.2高密度混凝机理
(1) 内筒循环和污泥回流产生均质的絮凝体和高密度的矶花
水流在内筒和外筒之间循环的独特设计,加大了絮体的水力停留时间;浓缩区上部的污
泥回流,增大了反应区中絮体颗粒的碰撞几率。

由此形成的高密度矶花具有优良的絮凝沉降
性能和良好的抗冲击性能。

(2) 推流式反应池至沉淀池之间的慢速传输
絮凝区和沉降区的平稳结合过渡,使絮凝后的水平稳慢速地进入沉降区,大部分絮体在
进入斜管前就已经沉降,通过斜管后可进一步降低浊度。

1.3高密度反应器工艺特点
(1) 独特的一体化反应区和水流内筒循环设计,提高了混凝效率。

⑵增加了污泥回流装置,提高了反
应区污泥的絮凝能力。

(3) 絮凝区与沉淀区分离且流速变化平缓,增大了污泥沉降几率。

根据半生产性试验,斜管区上升流速可达6mm/s,超过了斜管沉淀池和机加池,效果更好,占地更小。

(4) 抗冲击负荷能力强,对进水波动不敏感,可承受较大范围的流量变化,对难处理的低温低浊水也有相对较好的处理效果。

(5) 排放的污泥浓度高,系统药耗低。

(6) 絮凝区与沉淀区之间虽然增加了导流墙,但还存在配水不均匀现象,操作维护不当或进水性质波动太大时会影响出水水质。

2. 微涡反应器
2.1微涡反应器简介
微涡流混凝技术是在多相流动物系反应控制惯性效应理论基础上对传统反应沉淀技术进行改进而得,它涉及了给水处理中混合、絮凝反应、沉淀三大主要工艺。

微涡反应器中的填料有空心网孔球、十字形扰流构件等,这些填料能在反应器内形成微
小的涡旋流动,促进水中微粒扩散,通过充分利用流体能量,增加脱稳胶粒碰撞几率,从而提高凝聚和絮凝效率。

2.2微涡流混凝机理
理论上,对湍流微结构的尺度即亚微观尺度对混凝的动力学问题进行了深入的研究,提出了“惯性效应”是絮凝的动力学致因,湍流剪切力是絮凝反应中决定性的动力学因素,并
建立了絮凝的动力相似准则;指出扩散过程应分为宏观扩散与亚微观扩散两个不同的物理过
程,而亚微观扩散的动力学致因是惯性效应,特别是湍流微涡旋的离心惯性效应。

2.2.1微涡流凝聚
凝聚的效率取决于水中胶体脱稳的程度和碰撞的几率,微涡反应器形成的微涡旋流动能
有效地促进水中微粒的扩散与碰撞。

一方面,混凝剂水解形成胶体在微涡流作用下快速扩散并与水中胶体充分碰撞,使水中
胶体快速脱稳;另一方面,水中脱稳胶体在微涡流作用下具有更多碰撞机会,因而具有更高的凝聚效率。

微涡流之所以能有效地促进水中微粒的扩散与碰撞,其原因有两个方面。

其一,涡流形成流
层之间较大的流速差,造成了流层中携带微粒的相对运动,从而增加了微粒的碰撞机率;其二,
涡流的旋转作用形成离心惯性力,造成微粒的沿旋涡径向运动,从而增加了微粒的碰撞机率。

此两
方面的作用都随涡流的尺寸减小而增大,微涡流是有利于凝聚的水力条件。

2.2.2 微涡流絮凝
微粒絮凝长大的过程是微粒接触与碰撞的过程。

絮凝效果的好坏取决于下面两个因素:一是混
凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的联结能力,这是由混凝剂的性质决定的;二是微小
颗粒碰撞的几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞,这是由设备的动力学条件所决定的,而影响
絮凝效果的重要动力学致因就是微小涡旋的离心惯性效应。

微涡反应器中,涡旋越小,其惯性效应就越强,絮凝作用就越好;另外,成长过大的絮体在微
涡流的作用下会破碎成较小絮体从而保持絮凝能力 (絮体过大会使总表面积减小,吸附能力下
降) ,密实度较低的絮体在微涡流的作用下会破碎并重新絮凝成密实度较高的絮体,有利于沉淀分
离。

2.3 微涡反应器工艺特点
(1)对水质、水量变化适应能力强微涡流混凝工艺对水量变化的适应性能很强,因为其混凝的水力条
件不是主要依赖于水流的宏观速度,而是依赖亚微观涡流的形成,涡流的形成主要依赖于设备的水
力动力学条件。

微涡流混凝有利于高浊度水处理,因为微涡流有利于混凝剂的快速扩散,使之不易被高浊度
水中大量的杂质胶体包裹而失去活性,即使混凝剂被包裹形成絮体,在微涡流的作用下也容易破
碎,重新形成絮凝能力。

对低浊水,虽然水中胶体数量少,碰撞凝聚效率下降,但众多微小的涡旋能最大程度地增大
絮体,相对高效地去除水中胶体。

对低温水,只要选用合适的混凝剂,克服低温下混凝剂水解的困难,由于微涡流凝聚和接触
絮凝效率高,低温水处理相对不再困难。

(2) 混凝效率高
微涡流混凝工艺创造了高效率的凝聚和絮凝水力条件,其混凝效率大大优于传统混凝工艺,也
优于网格混凝工艺,反应时间可以缩短到5~8 分钟,这就意味着与传统工艺相比,产水量可以提
高1~2 倍,占地少,投资省。

(3) 出水质量优在投加相同混凝剂的情况下,微涡流混凝工艺所产生的絮体质量明显地优于传统工艺,具有很好的沉降性能。

(4) 实施简便
微涡流混凝工艺既适于新建水厂,也适于老水厂传统工艺的改造,它对池型及前后序工艺(混
合、沉淀)的衔接均无特殊要求。

对老水厂改造的施工简便,只要拆除反应池(区) 内原有设施并适当
分隔和安装涡流反应器支架,反应器直接投入池内即可使用。

(5) 运行稳定、药耗低
微涡流使混凝剂高效扩散,提高了混凝剂利用率,使微涡流混凝工艺的混凝剂消耗量明显低
于传统工艺。

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