复频超声波在高级氧化中的应用.ppt

冯佳蔚环科11-1班 超声波以及其性质 超声波是频率高于20000Hz的声波，他方向性好。穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远。 性质和光波的性质相似，超声化学反应可以像化学反应一样，选择不同波长或频率的超声波来促进或激发化学反应。 *有更好的束射性 *比普通声波强大的多的功率 *能量大，可使介质的质点产生显著的声压 作用 当水溶液暴露于声场时，由于声震动，会产生基于时间/频率的声压，主要是声波交替的压缩和扩张循环，这些声波对水溶液施加一定的压力并且导致“声空化”现象：表现为溶液中空化气泡的形成、生长和崩溃三个阶段。当这些空化泡崩溃的瞬间，有温度超过5000K，气压超过500atm的能量释放出来，这么高的能量可以使许多通常情况下无法发生的反应可以正常进行 研究表明，在超声波降解水中污染物时，非极性，易挥发有机物降解明显且速度快；极性，难挥发有机物降解速度较慢 研究表明，在超声波降解水中污染物时，非极性，易挥发有机物降解明显且速度快；极性，难挥发有机物降解速度较慢，并且发现超声辐射不仅能是这些物质脱氮脱硝基，而且可以使苯环发生断裂，其降解途径主要是在空化效应的作用下，有机物通过高温分解或自由基反应两种历程进行。 超声波在水处理中的影响因素 频率 强度 温度 反应的介质 静力水压 介质中溶解的气体 超声波技术在水处理中的应用 超声波氧化含氯有机物 超声波氧化多环芳烃 苯系物的降解 酚类化合物的降解 超声和其他技术耦合使用 超声-紫外 超声-臭氧 超声-Fenton 超声-零价铁 复频超声波氧化技术应用 复频超声波氧化降解苯酚废水 复频超声波处理苯酚去除率远比单独22KHz和单独40KHz超声波处理效率之和还大，复频超声波氧化技术具有明显的协同效应，苯酚降解速率提高了1.5倍，另外在实验中通过加入Fenton试剂能够加速苯酚的降解 超声波作用下柴油深度氧化脱硫 在催化氧化溶剂抽提的基础上，同时增加超声波为反应提供能量 结果表明，对于高硫柴油，以H2O2—乙酸为氧化剂，超声波氧化脱硫效果明显优于未加超声波的脱硫效果，可以在数分钟内达到深度脱硫的效果。当超声波的频率为28KHz，声强为0.4W/cm2时脱硫效果最好，脱硫率可达95%，产品回收率在93%以上 超声波作用下蜡油氧化脱硫技术 采用甲酸/H2O2为氧化体系，同时增加超声波为反应提供能量，对蜡油的氧化脱硫工艺有很好的作用 在甲酸/H2O2氧化体系中的最佳脱硫条件为：氧化时间8min，氧化剂与油的体积比为8:100，萃取剂为N，N-二甲基甲酰胺；超声氧化脱硫效果优于未加超声波氧化脱硫效果，超声氧化脱硫效果在短时间内就可以使脱硫率达到80%以上 超声波技术是一项新技术，在水处理以及其他领域中有着广阔的前景，但还有一些问题影响并制约着这项技术的发展 1.能耗 2.超声波反应器的设计与制造 3.科研成果向现实的转化 超声波在水处理中的研究 --- 及复频超声波的应用 第一部分 超声波在水处理中的氧化原理及简介 第二部分 声强越大，苯酚降解的越彻底 采用不同方法的处理方法反应进行30分钟，苯酚去除率为6.5%（22KHz超声波处理），8.2%（40KHz超声波处理），31%（复频超声波处理） 超声波氧化的柴油氧化脱硫中应用