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文檔簡介
1、隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,污水的排放數(shù)量和種類越來越多,如何高效地進(jìn)行污水處理是世界性的難題,研制氣孔率高、化學(xué)性能穩(wěn)定耐腐蝕性好、使用壽命長的新型過濾材料對(duì)各種廢水進(jìn)行有效處理具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
本文針對(duì)重金屬離子污水,研究了多孔陶瓷濾球的制備工藝、性能指標(biāo)和影響因素,并采用改進(jìn)的Monte Carlo 方法在二維上模擬了在氣-液-固三相體系下晶粒生長過程,為多孔陶瓷的設(shè)計(jì)與制備提供理論指導(dǎo)。通過研究,得出以下結(jié)論:
2、 (1)選用建筑用沙和粘土為骨料,綜合采用顆粒堆積和添加造孔劑法,研制出了多孔陶瓷濾球。沙子質(zhì)多孔陶瓷濾球的氣孔率范圍為17.28[%]~44.57[%],抗壓強(qiáng)度范圍為10.52~27.65Mpa,體積密度范圍為1.48~1.97g·cm-3。粘土質(zhì)多孔陶瓷濾球的顯氣孔率為62.41[%],體積密度為1.12g·cm-3,抗壓強(qiáng)度大于20MPa。
(2)通過對(duì)多孔陶瓷濾球制備工藝的研究,發(fā)現(xiàn)其氣孔率受燒結(jié)溫度、保溫
3、時(shí)間和造孔劑的含量的影響。氣孔率隨燒結(jié)溫度的升高而降低,隨保溫時(shí)間的增加而呈降低趨勢(shì),隨造孔劑加入量的增加而增大;而其抗壓強(qiáng)度和體積密度的變化規(guī)律則相反。通過對(duì)比分析得出最佳工藝參數(shù)為:骨料為建筑用沙時(shí),燒結(jié)溫度1150℃,保溫時(shí)間30min,造孔劑加入量10[%];骨料為粘土?xí)r,燒結(jié)溫度為1125℃,保溫時(shí)間為60min,造孔劑加入量為25[%]。
(3)通過對(duì)多孔陶瓷空洞微觀結(jié)構(gòu)的觀察,發(fā)現(xiàn)濾球包含有通孔和閉孔,通孔大
4、多是三維連通的孔道,尺寸為幾微米,在孔壁上可以看到有很多的微孔;閉孔小而不均勻,尺寸為幾百至幾十納米,形狀不規(guī)則,以圓形孔洞為主,大部分相互獨(dú)立。
(4)采用改進(jìn)的Monte Carlo 方法在二維上模擬了在氣-液-固三相體系下晶粒的各向同性和各向異性生長,并得到了與實(shí)際基本相符合的結(jié)果。結(jié)果表明:各向異性的界面能的差值越大越有利于各向異性晶粒的生長,結(jié)果越接近實(shí)際。對(duì)比了不同的各向異性模型在模擬晶粒生長上的特點(diǎn),探討了各
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