天津大学反应器设计_三相流化床光催化反应器设计
合集下载
相关主题
- 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)。
三相流化床流化方式分析
流型
水污染治理－光催化反应器设计
老师辛苦了！ 谢谢！
光强度分布图
降解脱色本征动力学 停留时间分布曲线 脱色反应速率
水污染治理－光催化反应器设计
反应器结构分析
结构分析
水污染治理－光催化反应器设计
光催化动力学特征 ：
L-H方程： 动力学
r为反应的初始速度；C0为反应物的初始浓度；K1为反应 速率常数；K2为平衡吸附常数。
Ki , Ii分别为中间产物组分i的吸附平衡常数及其浓度
流化床光催化反应器
水污染治理－光催化反应器设计
各类反应器优缺点：
类型选择
固定床反应器： 因传质效率以及反应有效面积相对较低， 应用受到一定限制。 流化床反应器：✔✔✔ 具有较好的传质效果、反应面积大、光能 利用率高、可连续操作，前景广阔。
水污染治理－光催化反应器设计
数据来源：
实验测定光吸收 基础实验
主要技术问题是二氧化钛催化剂的固定化以及 与之相应的结构简单、效率高、可长期稳定运行的 反应器的设计。
水污染治理－光催化反应器设计
光催化反应器分类：
悬浮式光催化反应器
间歇操作的悬浮式反应器 并流接触循环流动式反应器
类型选择
固定床光催化反应器
平板式光催化反应器 平板式光催化反应器 管式光催化反应器
三相流化床光催化反应器设计
水污染治理－光催化反应器设计
水中有机物降解难题：
污水中的有机物种类多，难降解 大量印染废水难以处理
研究背景
水污染治理－光催化反应器设计
光催化新应用：
催化剂：纳米级TiO2
无毒、催化活性高、氧化能力强，较为稳定
研究背景
在光照条件下，TiO2催化有机物发生氧化还 原反应，最终生成无污染的水和二氧化碳。
水污染治理－光催化反应器设计
反应器大小计算：
受光面积与溶液体积的比值(A/V) ： 尺寸计算
反应器的反应区内径为R1，外径为R2
令R2-R1=W
文献数据：W=20mm时，A/V值较大
水污染治理－光催化反应器设计
反应器大小计算：
尺寸计算
Leabharlann Baidu
R4为沉淀区的半径，R5为反应器底部的半径
水污染治理－光催化反应器设计
流型
水污染治理－光催化反应器设计
老师辛苦了！ 谢谢！
光强度分布图
降解脱色本征动力学 停留时间分布曲线 脱色反应速率
水污染治理－光催化反应器设计
反应器结构分析
结构分析
水污染治理－光催化反应器设计
光催化动力学特征 ：
L-H方程： 动力学
r为反应的初始速度；C0为反应物的初始浓度；K1为反应 速率常数；K2为平衡吸附常数。
Ki , Ii分别为中间产物组分i的吸附平衡常数及其浓度
流化床光催化反应器
水污染治理－光催化反应器设计
各类反应器优缺点：
类型选择
固定床反应器： 因传质效率以及反应有效面积相对较低， 应用受到一定限制。 流化床反应器：✔✔✔ 具有较好的传质效果、反应面积大、光能 利用率高、可连续操作，前景广阔。
水污染治理－光催化反应器设计
数据来源：
实验测定光吸收 基础实验
主要技术问题是二氧化钛催化剂的固定化以及 与之相应的结构简单、效率高、可长期稳定运行的 反应器的设计。
水污染治理－光催化反应器设计
光催化反应器分类：
悬浮式光催化反应器
间歇操作的悬浮式反应器 并流接触循环流动式反应器
类型选择
固定床光催化反应器
平板式光催化反应器 平板式光催化反应器 管式光催化反应器
三相流化床光催化反应器设计
水污染治理－光催化反应器设计
水中有机物降解难题：
污水中的有机物种类多，难降解 大量印染废水难以处理
研究背景
水污染治理－光催化反应器设计
光催化新应用：
催化剂：纳米级TiO2
无毒、催化活性高、氧化能力强，较为稳定
研究背景
在光照条件下，TiO2催化有机物发生氧化还 原反应，最终生成无污染的水和二氧化碳。
水污染治理－光催化反应器设计
反应器大小计算：
受光面积与溶液体积的比值(A/V) ： 尺寸计算
反应器的反应区内径为R1，外径为R2
令R2-R1=W
文献数据：W=20mm时，A/V值较大
水污染治理－光催化反应器设计
反应器大小计算：
尺寸计算
Leabharlann Baidu
R4为沉淀区的半径，R5为反应器底部的半径
水污染治理－光催化反应器设计