大赛作品研究报告

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1、作品分组作品编号（由主办方填写）第六届全国大学生过程装备实践与创新大赛研究报告课题名称用于废水中挥发性有机物处理的水力喷射空气旋流器的设计、制作及实验研究参赛学校所在学院参赛成员导教师递交日期：2015年6月14日目录摘要1Abstract21.研究背景41.1挥发性有机物的来源与危害41.1.1挥发性有机物的主要来源⑴41.1.2挥发性有机物的危害41.2废水中VOCs处理技术41.2.1生化法41.2.2化学法41.2.3物理法51.3吹脱设备61.3.1传统的吹脱设备61.3.2超重力传质设备61.4本课题的主要研究内容和工艺路线图82.水力喷射空气旋流器的设计与制作102.1W

2、SA主筒体设计与制作102.2WSA装置其他配件制作102.2.1循环水箱112.2.2挡板式气液分离器112.2.3制备实验装置反应平台112.2.4底部挡板设计122.2.5其他购买的实验必须装置122.3实验器件组合133•实验部分153.1实验所用到的试剂153.2试验仪器设备153.3实验流程153.4乙苯和氯苯浓度的测定163.4.1实验操作步骤163.4.2最大吸收波长扫描163.4.3标准曲线的测定164.实验结果和分析194.1初始浓度对WSA吹脱乙苯和氯苯处理效果影响194.2进口气速对乙苯、氯苯去除和气相压降的影响204.3循环液速对WSA吹脱乙苯和氯苯处理效果的

3、影响214.4液相温度对WSA吹脱乙苯和氯苯处理效果的影响225.结论和展望245.1实验结论245.2展望24参考文献25致谢27用于废水中挥发性有机物处理的水力喷射空气旋流器的设计'制作及实验研究摘要挥发性有机物（VOCs）广泛用于石油化工、有机合成、印刷、医药制造和农药生产，分布范围广，具有一定的毒性，对环境和人体健康的危害严重，是水质指标中的重要控制对彖。在VOCs的生产、存储和运输过程屮，很容易造成突发性水源污染事故，是我国供水安全的一大隐患。本工作首先设计和制作了新型气液传质设备——紧凑型底部带挡板的水力喷射空气旋流器，然后以VOCs中的乙苯和氯苯为研究对象，开展了空气吹脱

4、法去除水环境中的VOCs的实验研究。研究考查了VOCs初始浓度、进口气速、循环液速和液相温度等操作参数对吹脱处理效率的影响，研究结果表明：VOCs初始浓度对吹脱效率影响较小，但一般废水屮的VOCs含量较低，所以研究采用15—25mg/L的浓度；但进口气速对VOCs的吹脱处理效率影响较大，处理效率随着进口气速的增大而增大，适宜釆取和对较高的进口气速；吹脱效率随着循环液速由0.86m/s增大为1.44m/s时而增大，但继续增大循环液速为1.64m/s时，吹脱效率增大不明显；VOCs的吹脫处理效率随着液相温度的增大而增大，但考虑到温度升高会增大能耗，所以适宜采取常温下进行。通过研究，得到新型

5、水力喷射空气旋流器吹脱处理VOCs的适宜工艺为：VOCs的初始浓度为15—25mg/L,进口气速为33.59m/s,循环液速为1.44m/s,液相温度为常温。在此工艺下，分别处理1.33min和3.5min,乙苯和氯苯的去除率可达99.5%以上。本研究可为这类挥发性有机物的处理提供了新的研究思路。关键词：乙苯；氯苯；气体旋流器；吹脱；废水处理DesignandManufactureofaNewWater-SpargedAerocycloneanditsapplicationintheremovalofVolatileOrganicCompoundsAbstractVolatileorg

6、aniccompoundsarewidelyusedinpetrochemical,wideorganicsynthesis,printing,pharmaceuticalmanufacturingandpesticideproduction,distribution,whicharetoxictotheenvironmentandhazardhumans'healthseriously.Itisoneoftheimportantobjectsinthewaterqualityindexes・Volatileorganiccompoundsarelikelytocausesuddenw

7、aterpollutionaccidentintheprocessofproduction,storageandtransport,makingitamajorriskinChina'swatersupplysecurity.Inthiswork,anewtypeofgas-liquidmasstransferequipment-water-spargedaerocyclonewithself-developedcompactbottombaf