液-液兩相界面?zhèn)髻|(zhì)過程的研究.pdf

1、相際傳質(zhì)在化工過程中占有重要地位，由于界面區(qū)的特殊性質(zhì)，相間傳質(zhì)理論尚未發(fā)展成熟，要對其進(jìn)行深入研究須從微觀入手。關(guān)于氣-液界面?zhèn)髻|(zhì)機(jī)理已多有報(bào)道，但是液-液界面?zhèn)髻|(zhì)研究尚不多見。本文利用激光實(shí)時(shí)全息干涉法，從微觀上對液-液傳質(zhì)過程的界面現(xiàn)象及傳質(zhì)特性進(jìn)行了研究。 ㈠設(shè)計(jì)并建立了一套用于液-液傳質(zhì)過程研究的激光實(shí)時(shí)全息干涉及液-液傳質(zhì)模擬系統(tǒng)，利用CCD攝像儀和計(jì)算機(jī)圖像采集與處理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)觀測和采集了傳質(zhì)過程干涉條紋變化；應(yīng)用

2、VC++語言編程對干涉條紋圖進(jìn)行處理，得到了條紋偏移量和條紋間距等數(shù)據(jù)，根據(jù)測定的折射率-濃度關(guān)系曲線，得到了傳質(zhì)過程濃度分布，進(jìn)而求得近界面濃度、傳質(zhì)系數(shù)、濃度邊界層厚度等參數(shù)。 ㈡對溶質(zhì)穿過潔凈油水界面的傳質(zhì)過程和水相添加表面活性劑的傳質(zhì)過程分別進(jìn)行了研究。在油相側(cè)，實(shí)時(shí)觀測了傳質(zhì)過程中的界面湍動(dòng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)隨著水相主體濃度的增大，近界面濃度近似呈線性增大，而傳質(zhì)系數(shù)呈指數(shù)增加，這種變化歸因于界面湍動(dòng)。然而，水相側(cè)未見有界面湍

3、動(dòng)產(chǎn)生。由水相側(cè)濃度分布可以看出，近界面的濃度曲線近似為線性，但遠(yuǎn)離界面時(shí)則呈現(xiàn)明顯的非線性。隨著油相側(cè)溶質(zhì)主體濃度的增加，水相側(cè)近界面濃度的增加呈指數(shù)變化。研究了表面活性劑對界面?zhèn)髻|(zhì)過程的影響，建立了表面活性劑濃度與界面能的關(guān)系，預(yù)測了界面濃度隨表面活性劑濃度的變化，計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。三種傳質(zhì)體系近界面濃度曲線變化趨勢大致相同，分別在表面活性劑濃度為0.2、0.3、0.6×10-3mol·L-1時(shí)降到最低點(diǎn)，而后又隨之增加；但