環(huán)流反應器優(yōu)化設計過(guò)程中,經(jīng)常會(huì )遇到選擇設計參數,使得設計方案既滿(mǎn)足工藝要求,又能降低設備投資及產(chǎn)品成本的問(wèn)題。而對于一個(gè)優(yōu)化項目而言,需解決兩個(gè)問(wèn)題,一是根據實(shí)際問(wèn)題建立合理的數學(xué)模型,二是數學(xué)模學(xué)的求解。反應器的優(yōu)化設計中,需要對模型進(jìn)行求導運算,若問(wèn)題較為復雜,求導則變得異常困難。利用MATLAB中的fminsearch命令,可以對問(wèn)題進(jìn)行無(wú)約束優(yōu)化,使得優(yōu)化問(wèn)題大大簡(jiǎn)化。
液相高壓脈沖放電,高壓針電極和地電極都置于液相,通過(guò)沒(méi)入水中的中空針電極鼓入氧氣(空氣),利用放電過(guò)程中產(chǎn)生的·OH、H202、O、HO2、O3等活性物質(zhì)與有機污染物反應,但這種情況與相同電極結構不通氧氣相比產(chǎn)生過(guò)氧化氫的數量被抑制。氣相高壓脈沖放電,通常高壓電極懸浮于氣相,地電極放置在容器下部或浸在液相~習,在富氧干燥氣氛中,氧氣和高能自由電子反應直接產(chǎn)生臭氧,產(chǎn)生的臭氧持續不斷的溶解在水中,與水中的有機污染物直接反應。
為了利用液相放電產(chǎn)生的化學(xué)活性粒子和氣相放電產(chǎn)生的臭氧,高壓電極放置在液相,地極懸于氣相,提高了有機污染物的降解效率。但這種反應器只利用了水中的溶解臭氧,大部分氣態(tài)臭氧作為廢氣排入大氣。為了提高放電過(guò)程中產(chǎn)生的活性粒子的產(chǎn)率,有效利用能量,設計了一種非平衡等離子體水處理反應器,以甲基橙為模擬污染物,對影響降解效果的各種參數進(jìn)行了考察,并進(jìn)行了單因素優(yōu)化,實(shí)驗結果顯示了較高的降解效率。
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