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托木斯克理工大学学者提出了通过液滴的爆炸性粉碎进行水的净化技术

2018-04-16 20:18:34 浏览:43

托木斯克理工大学能源动力工程学院传热传质模拟实验室的科研小组提出了一种通过液滴的爆炸性粉碎来去除工业废水和饮用水中的有害物质(包括有毒和可燃杂质)的新方法。托理工研发的技术可以快速和高质地净化水质,即使水中杂质含量很高。这不仅有助于减少人为因素对环境的负面影响,而且可以显著的节省水净化过程中能源的损耗。最新的研究成果发表在 International Journal of Thermal Sciences杂志上。

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科学家们指出,数百万吨的石油产品重金属杀虫剂和其他危险物质通过水流进入世界水域这种废水没有经过初步处理是不允许排放,因为许多污染成分对生态系统是有害的。

TPU研究小组负责人Pavel Strizhak说:“据联合国统计,全球淡水资源赤字已达2300亿立方米/年。超过18亿人使用污水作为饮用水。到2030年,全球47%的人口将生活在缺水的威胁之下。因此,开发有效的去除有害杂质,尤其是净化工业废水的技术尤为重要。

托木斯克理工大学提出的利用液滴爆炸粉碎作用进行水处理技术效果更好,而且相对便宜

处理过程分几个阶段进行。首先,最初的污染水转化成乳液和悬浮液。为了制造乳液需要在水中添加不溶于水的液体制造悬浮液需要添加固体物质它们以悬浮状态微小颗粒形式分布在水中。接下来,将这种乳液和悬浮液注入专门的加热室中,其中每个含有杂质的液滴被加热到相对较低的温度(300-500℃)。加热时,液滴各个组分的边界会有压降(在乳液中有两种液体,在悬浮液中有液体和固体颗粒)。压降导致相间边界的爆炸性粉碎。从最初的母滴中形成一气溶胶,其中一些在加热时会爆炸和粉碎。这些过程以连锁反应的形式发生。这样,科学家就可以快速分离杂质和水。

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Pavel Strizhak解释说加热时,水分蒸发,不可燃的杂质沉淀,可燃杂质燃尽。水蒸气冷凝,我们就会得到净化水净化水可以重复使用,例如,为了工业上的需要在工业规模上,热清洁技术可以在使用不同加热介质的热交换室中进行,例如在接触式热交换器中。这种装置在结构上类似于带有喷嘴的干燥器或接触热水器。要清理污染严重的水,可以使用燃烧器的燃烧方法。

该方法的优点是它可以有效去除水中具有侵蚀性和可燃的化学杂质。TPU教授强调说:“与国外研究人员的成就相比,我们成功地实现了液体的稳定爆炸性粉碎,这些液体在组成和结构上基本不均匀。我们所获得的结果是开发时间短、消耗低水净化技术的基础。

这种方法可用于净化工业厂房(化学,石油化工,冶金,纸浆和造纸生产等)中的工业废水,因为这种方法在处理同时有几种污染物的废水时最经济合理。此外,该技术可以使用二次能源例如,工厂中运行的锅炉房烟气的热量可以用在该水处理设备中


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