垂直篩板構件改善泡沫分離性能和機理研究.pdf

1、液相吸附與泡沫相排液相比同樣影響泡沫分離性能。目前已有大量研究通過強化泡沫相排液的方法提高分離性能，但是對于強化液相吸附的研究卻鮮有報道。本文開發(fā)一種在液相加入垂直篩板構件的泡沫分離塔，在闡述垂直篩板構件對泡沫分離塔液相流體力學的影響機理的基礎上，以十二烷基硫酸鈉和大豆蛋白為體系，研究垂直篩板構件的設計參數(shù)對液相吸附和泡沫分離性能的影響。
　　理論分析表明，垂直篩板構件利用減小氣泡流動截面積的方法，增加氣泡通過篩孔前后的壓降和湍流

2、程度，從而增加表面活性物質在液相的吸附和傳質。隨著垂直篩板數(shù)的增加，氣泡上浮速度增加，氣液間的相對運動得以強化；隨著氣泡直徑的增大，表面活性物質在液相的吸附密度逐漸上升。理論分析與實驗結果相吻合。
　　實驗結果表明，垂直篩板構件能增大液相中的氣泡直徑，增加氣泡因壓降和碰撞產生聚并的幾率；對于非生物型表面活性物質來說，垂直篩板構件在提高吸附密度的同時降低泡沫相的排液阻力；對于生物型表面活性物質來說，垂直篩板構件通過降低大分子蛋白質吸

3、附在氣泡表面時的空間位阻強化液相吸附。增加塔板層數(shù)和垂直帽罩數(shù)能顯著增加氣泡在液相的湍流強度，進而有效強化表面活性物質在液相的吸附；板間距對強化液相吸附的貢獻不大，因為增加板間距僅增大湍流區(qū)面積，沒有提高氣泡在液相的湍流強度。
　　在塔板層數(shù)為5、板間距為60mm和垂直帽罩數(shù)為4時，十二烷基硫酸鈉的吸附密度與對照塔相比提高58.8％，富集比的最大值為對照塔的3.3倍；大豆蛋白的吸附密度與對照塔相比提高91.4%，富集比的最大值為對