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压力水中典型气体溶解特性与计算方法研究

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更新时间:2024-11-27 11:35:51



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压力水中典型气体溶解特性与计算方法研究 2016年第9期(总第225期)
doi:10.3969/j. issn. 1009 3230.2016. 09.001
应用能源技术
压力水中典型气体溶解特性与计算方法研究
李景明,樊玉光
(西安石油大学机械工程学院,西安710065)
摘要:通过典型的氮、氧两种气体在水中溶解作用机理的分析,探索了两种气体压力水中溶解过程的区别与联系,分析了氮气和氧气各自的溶解特性,并给出了各自的溶气量计算方法,为溶气气浮技术的设计与发展提供参考。
关键词:溶解度;影响因素;传质;机理
中图分类号:TM407
文献标志码:B
文章编号:1009-3230(2016)09-0001-03
ResearchonSolvingCharacterandCalculatingMethod
of Typical Gas in Pressurized Water
LI Jingming, FAN Yuguang
(School of Mechanical Engineering,Xi'an Shiyou University,Xi'an 710065, China)
Abstract: Through the analysis of the solving mechanism of the typical gas nitrogen and oxygen in the water, the difference and relation of the solving process of the two gas in pressurized water are studied, then the calculating method of solved gas is provided separately, all these can do a favor to
the design and development of floating technique with dissolved gas. Key words:Solubility;Influencingfactor; Mass transfer;Mechanism
0引言
溶气水释压释放出的微气泡的数量、大小严重影响着整个气浮系统的最终处理效果,而微气泡的数量、大小取决于溶气水中气体溶解量[1]。因而,研究气体的溶解过程十分重要,通过分析对比系统研究了工程扇常用的氮气、氧气两种典型气体的溶解过程,并分析溶解机理、溶解度、压力等相关因素对溶气量的影响。
1压力对氮气、氧气在水中溶解的
影响
气体在水中的溶解是一种传质过程。由于存在,在浓度差的作用下,气液相界面上气体分子不收稿日期:2016-0721
修订日期:2016=082
基金项目:陕西省教育厅科研计划项目资助(14JK1582);院
西省自然科学基础研究计划资助项目(2016JM5046)
作者简介:李景明(1978-),蒙古族,西安石油大学讲师,
博士,主要从事油气田地面工程领域研究。
万方数据
1
断向液相中扩撤,直至瞬时进人液体的气体分子和逸出液体的气体分子数量相等,浓度差消失,达到动态平衡。气体在不同压力下溶解平衡遵循享利定律:
C=H·P.
(1)
式中:C为空气在水中溶解度:P*为溶解压力:H 为亨利常数。
2其他因素对氨气、氧气在水中溶
解的影响
除了压力影响,温度对气体在水中的溶解也有一定的影响。由亨利定律可知由于亨利系数是温度的函数,随着温度的上升亨利系数逐渐减小,气体的溶解度也随之下降。气体在水中溶解的传质速率受液膜阻力的影响,其传质速率可表示为:
N = K,(C- C,) = K,AC
(2)
式中:N为气体传质速率;K,为液相总传质系数;
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