空塔气速是拉西瓷环填料吹脱塔重要的操作条件

       实验用水是用一定量NHa Cl配制的NHa Cl溶液来模拟高浓度氨氮废水，其氨氮浓度为3 500 mg·L。实验试剂主要包括氯化铰、氢氧化钠、碘化汞、碘化钾、酒石酸钾钠、氧化镁、硼酸、浓硫酸等，其中氯化铰为优级纯，其余均为分析纯。图1为设计的氨氮吹脱工艺及实验装置。其中，实验用拉西瓷环填料吹脱塔为一个高2 000 mm，直径为400mm的圆筒形反应器，反应器材质为有机玻璃，内部填装聚丙烯鲍尔环拉西瓷环填料，拉西瓷环填料层高度为1 200 mm。配制氨氮浓度为3 500 mg·L的NHaCI溶液，在其中加入NaOH调节溶液酸碱度到一定pH值，经恒温水浴锅加热至预设温度，由阀门控制经浮子流量计从拉西瓷环填料吹脱塔上部流入拉西瓷环填料塔内;由空气泵输送的空气经转子流量计从拉西瓷环填料吹脱塔底部进入，与氨氮废水在拉西瓷环填料层发生接触，携带氨气由塔顶部出气口从塔体排出，进入尾气吸收装置。每隔一段时间从塔底部的出水口取出水样，测定出水的氨氮浓度。实验仪器主要包括:pHS一3C型pH计空气流量对氨氮去除率和体积传质系数的影响调节废水pH值为11，废水温度为40℃，进水流量40 L·h，测定空气流量为20,30 ,40,50,60,70耐·h下的出水氨氮浓度，计算不同条件下氨氮去除率和体积传质系数，分析空气流量对吹脱过程中气液两相传质的影响。

       气体流量决定了吸收塔的空塔气速，而空塔气速是拉西瓷环填料吹脱塔重要的操作条件之一。图4为空气流量对氨氮吹脱体积传质系数和去除率的影响曲线。可当空气流量从20 m·h增加至60 m·h时，氨氮去除率和拉西瓷环填料吹脱塔体积传质系数均随空气流量的增加而增大。其中，当空气流量为20耐·h时，氨氮去除率为70.33%，体积传质系数为17.84 kmol·m一3m·h;当空气流量达到60耐·h时，氨氮的去除率达到了85.53%，体积传质系数增至33.58 kmol·m一3m·h。这主要是因为:一方面，拉西瓷环填料表面的润湿面积会随着气体流速的增加而增大，故空气流量的增加会促使拉西瓷环填料层中气液两相的接触面积增大，同时空气流量的增加还会进一步增加液相的湍动程度，使得液相的滞流膜变得更薄，液相传质系数增加速了氨分子从液膜到气液接触界面的扩散速率;另一方面，空气流量的增大使得空塔气速增加，气相主体中的氨分子不断地被带出拉西瓷环填料吹脱塔，气相氨浓度不断减小，根据式(5),液相与气相中氨分子的浓度差决定了传质推动力的大小，气相更新速率的增大可以显著提高吹脱过程中气液两相的传质速率。www.zbhdjx.cn