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苯胺溶液用超声波清洗机的降解原理

发布时间:2024-12-09浏览次数: 139

    苯胺溶液利用超声波清洗机的降解实验研究,表明了能有效去除苯胺,去除率随辐射时间的延长而增加,低浓度、碱性有利于苯胺的降解。目前处理废水有机污染物的高级氧化技术主要有半导体光催化氧化、湿式氧化、Fenton氧化、电催化氧化和超声化学氧化等。而超声化学法处理难降解有机废水成为环境技术研究领域的前沿之一。

超声波清洗机水污染降解作用

    超声波清洗机能对有机物的降解理论

    空化理论

    超声波对有机污染物的降解不是声波的直接作用(因为超声在液体中的波长为10-0.015cm(相对于15kHz至10MHz),远大于分子的尺寸),而是与液体中产生的空化泡的崩溃有密切关系,其动力来源是声空化。足够强度的超声波通过液体时,当声波负压半周期的声压幅值超过液体内部静压强时,存在于液体中的微小气泡(空化核)就会迅速增大,在相继而来的声波正压相中气泡由绝热压缩而崩溃,在崩溃瞬间产生极短暂的强压力脉冲,气泡周围微小空间形成局部热点,其温度高达5000K,压力达5.065x107kPa,持续数秒之后,热点随之冷却,冷却速率达到109K/s,并伴有强大的冲击波和时速达400km的射流(对非均相介质)。这就为有机物的分解反应,使一些需要再较高温度和压力等条件下的反应可在常态下顺利进行。

    自由基理论

    空化过程中伴随着的高温可导致自由基·OH、HO2·、H·、H2O2和超临界水的形成。自由基由于含有未配对电子,所以其性质活泼,很容易进一步和其他有机物起反应,引起有机污染物的降解。

    根据《超声降解苯胺溶液实验研究》文献资料介绍,在超声波声频25kHz、输出功率400W,输出功率密度5000W/m²的条件下,反应一定时间后取烧杯内溶液测定苯胺的去除率。在多个条件下,如超声波辐射时间、反应温度、pH值、初始浓度、催化剂影响下。超声波辐射时间越长去除率越好;反应温度需要控制在30℃一下,对超声有利;加入H2O2可提高苯胺的去除率,但在一定浓度值下,去除率增加趋于平衡

    超声波清洗机在降解苯胺溶液的实验研究中表现出了较好的应用潜力,但仍需进一步优化操作条件,以提高降解效率和降低处理成本。需要考虑的因素超声波频率和强度、反应温度、外加压力、溶剂特性、气体种类及其含量等因素。