耐臭氧老化試驗機之臭氧殺菌原理
因而正確認識臭氧在水中的物理、化學過程與臭氧殺菌的生物化學過程是極重要的。由于臭氧在水中溶解的機理以及臭氧對生物細胞物質交換的影響過程極為復雜,本文不能詳細的探討,只就臭氧殺菌做一般性的討論。
其中:u:傳質速度,可用在t時間內從氣相傳入液相的臭氧量G確定,即dG/dt。K:傳質系數(shù),F(xiàn):氣相與液相的接觸表面積,△C傳質過程中的動力,可用臭氧在實際情況下與平衡時的濃度差決定(即水中臭氧濃度與臭氧源中臭氧濃度差別越大,傳質速度越大)。
分析一般傳質方程式可以知道,首先要使臭氧盡多地溶入水中,就要盡量加大臭氧與水的接觸表面積F,而這是接觸裝置決定的。
其次,△C說明臭氧發(fā)生器的濃度越高,越有利于水對臭氧的吸收·
第三,傳質系數(shù)K則與多種因素有關,K(總傳質系數(shù))為氣相傳質系數(shù)K氣與液相傳質系數(shù)K液之和,而臭氧屬于低溶解度氣體,K氣可忽略不計.而根據(jù)亨利一道爾頓定律,K液是多種物理參數(shù)的復合函數(shù)。
K液=f(T,P,u,w,p,ó)
其中臭氧溶解量與氣體壓力P成正比而與水溫T成反比。
隨著兩相相對線速度的增大,氣液兩相接觸表面積F及其更新速度也增大,但每個氣泡與液體接觸的時間會減小,因此從綜合效果來看,氣體-液體的相對線速度應維持在一個范圍內較好.
液體的粘滯度u,密度p及氣液間介面表面張力。的提高可使相間表面更新速度降低,并相應使K液減小,所以Km與u,p,o成反比,對于各種飲用水,此項可忽略不計。
在應用中,我們應關注溫度、氣壓兩個參數(shù),而在設計接觸裝置時則應注意到水流、氣流的相對速度,尤其是其中的溫度,因為溫度高了不但使水對臭氧的吸收效果下降,而且臭氧本身會因溫度過高而分解。國內就曾發(fā)生過試圖用臭氧處理70·℃的水溫而沒有取得任何效果的例證。
1894年梅爾費特(Mailfert)根據(jù)前人的實驗報告求出以下臭氧在水中的濃度: 溫度(℃) O 11.8 15 19 27 405560
溶解度(L氣/L水) 0.64 0.5 O.456 0.381 O.27 0.112O.031O 這組數(shù)據(jù)大致里線性,而且表明臭氧在水中的溶解度大約是氧的lO-15倍。
威諾薩(venosa)與奧帕特金(Opatken)指出,決定臭氧(或任何氣體)在某液體中的溶解度的基本關系式是亨利定律.即在一定溫度下,任何氣體溶解于已知體積的液體中的重量,將與該氣體作用在液體上的分壓成正比。
而且此定律可推導出結論:在標準溫度與壓力下,臭氧是氧溶解度的13倍。
從亨利定律可以得出結論:要提高臭氧在水中的溶解度,必須提高臭氧氣在整個氣源中分壓,即提高臭氧源的濃度,如果臭氧源的濃度不夠,處理時間再長,水中臭氧濃度也提不高(因已達到濃度平衡)。
從以上論述,可以得到結論:
1、為保證殺菌效果,必須保證水中臭氧的一定濃度與處理時間。
2、為保證水中臭氧的一定濃度就需保證:
a.臭氧源的濃度。
b.一定的氣溫。
c.水溫不能過高。
d.投入水中臭氧氣的比表面積盡量大,使臭氧與水的接觸機會更多。
根據(jù)國內外應用經(jīng)驗一般水質的飲用水消毒處理參數(shù)推薦為:水溶臭氧濃度O.4mg/L,接觸時間為4分鐘,即CT值為1.6。臭氧投加量1-2mg/L,水溫在25℃以下。前蘇聯(lián)標準規(guī)定飲用水中臭氧濃度不低于O.3mg/L。我國瓶裝水行業(yè)推薦灌裝時瓶內水臭氧濃度0.3mg/L. 二、目前常用的三種接觸裝置與其效果 前節(jié)已提到接觸裝置的根本目的是保證臭氧在水中有盡量大的溶解度,為此,就需使臭氧氣與水的接觸面盡量大,有足夠的接觸時間,因而對接觸裝置的基本要求是:
1、能保證zui優(yōu)化的臭氧吸收效果。
2、接觸裝置工作時,工藝參數(shù)控制容易,工作穩(wěn)定,安全性好。
3、能耗(攪拌或輸送水、氣所需動力)zui低。
4、zui小的體積下有zui大的生產(chǎn)能力。
5、結構簡單,用料便宜,制造與維修成本低。
一般常用的接觸裝置有三種:鼓泡塔或池:水射器(文丘里管)與固定螺旋混合器(單用或合用):攪拌器或螺旋泵:也有兩種以上串聯(lián)使用的,簡介如下: l、鼓泡法:大型水處理用鼓泡池,小型水處理則常用鼓泡塔,它要求鼓泡器有小(幾個微米到幾十微米孔徑)的孔徑以增加臭氧的比表面積,而且要求孔徑布氣均勻,以使水、氣全面接觸,尤其是在鼓泡池中用多個布氣器時,同時一般要求從水面到布氣器表面,水深不小于4-5m,以利于氣、水充分接觸。
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一、老化試驗機產(chǎn)品用途:
老化試驗機廣泛應用于電源電子、電腦、通訊、生物制藥等領域產(chǎn)品的老化試驗,是針對于高性能電子產(chǎn)品仿真出一種高溫、惡劣環(huán)境測試的設備,是提高產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性的重要實驗設備是各生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質量和競爭性的重要生產(chǎn)流程。
二、老化試驗機結構優(yōu)勢:
1.老化試驗機設備嚴格按照UL1581標準設計制造,其主要用于測試絕緣或覆體的防火情形,燒機試驗設備具有準確度高,自動計時,自動結束試驗,水平垂直燃燒融為一體等優(yōu)點。
2.還具有能自動開啟和關閉的排氣系統(tǒng),大面積觀察視窗,照明裝置,火焰校準系統(tǒng),噴燈自動定位系統(tǒng)等。
3.PLC+觸摸屏控制,面板集中,操作簡單方便。按LU1581、ASTMD5025、ASTMD5207標準中的VW-1、FT-1、FT-2要求
4.室內底部增加底座在彩鋼板上鋪鐵板以保證地板承重,設有密封防火門,觀察窗采用T5透明鋼化玻璃結構,密封后的門、窗在室外不會有泄溫現(xiàn)象;并在室設有4支40W防爆照明燈作室內照明。
三、老化試驗機先進可靠的冷凍及控制系統(tǒng):
原裝進口歐美全封閉壓縮機 ,進口環(huán)保冷媒,世界知名品牌的冷凍器件,原裝進口 LCD觸摸屏控制器,界面友好,操作簡單易學。步入式高低溫老化房具有停電停止功能、停電冷起功能、停電熱起功能,具有故障報警、試驗結束報警。四、老化試驗機的產(chǎn)品性能特點:
1. 溫度控制準確,精度高。由于采用了獨特的風道系統(tǒng)設計及電控系統(tǒng),能保持整個房間溫度高度均勻性,大大高于同類產(chǎn)品。
2. 房間設定溫度范圍廣,連續(xù)可調。在常溫+5℃--60℃(常溫+5℃--85℃)范圍內可任意設定。若客戶特別要求,可設計更高溫度產(chǎn)品。
3. 系統(tǒng)保護功能齊全,能確保安全長期穩(wěn)定無故障運行。
4. 試驗室結構設計先進合理,配套產(chǎn)品和功能元器件具有同行的先進水平,能夠適應長期、穩(wěn)定、安全、可靠的生產(chǎn)需求。能夠滿足用戶為從事上述用途的加工生產(chǎn)要求,且使用、操作、維修方便,使用壽命長,造型美觀,有良好的用戶界面,使用戶的操作和監(jiān)測都更加簡單和直觀
5. 設備主要部件選用國內外知名品牌廠家的產(chǎn)品,確保整機的質量和性能。
以上這些內容的話的話就是小編跟大家敘說老化試驗機的用途及結構優(yōu)勢。
橡膠在熱氧老化過程中的結構變化可分為二類:一類是以分子鏈降解為主的熱氧老化反應(裂解化);二類是以分子鏈之間交聯(lián)為主的熱氧老化(結構化)。上海千實精密機電科技有限公司生產(chǎn)的日曬老化試驗機可用于評估橡膠老化性能。
天然橡膠等含有異戊二烯橡膠、丁基橡膠、二元乙丙橡膠、均聚型氯醇橡膠及共聚氯醇橡膠等。這類橡膠在發(fā)生熱氧老化后的外觀表現(xiàn)為變軟、發(fā)粘。
順丁橡膠含有丁二烯的橡膠在熱氧老化過程中,發(fā)生的主要是交聯(lián)反應,類似的橡膠品種還有NBR/SBR/CR/ERDM/FPM/CSM等。這類橡膠在發(fā)生熱氧老化后的外觀表現(xiàn)為變硬、變脆。
橡膠老化影響因素主要有:
1、氧:氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基連鎖反應,分子鏈發(fā)生斷裂或過度交聯(lián),引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。
2、臭氧:臭氧的化學活性比氧高得多,破壞性更大,它同樣是使分子鏈發(fā)生斷裂,但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時,出現(xiàn)與應力作用方向直的裂紋,即所謂“臭氧龜裂”;作用于變形的橡膠時,僅表面生成氧化膜而不龜裂。
3、熱:提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯(lián)。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴散速度和活化氧化反應,從而加速橡膠氧化反應速度,這是普遍存在的一種老化現(xiàn)象——熱氧老化。
4、機械應力:在機械應力反復作用下,會使橡膠分子鏈斷裂生成游離荃,引發(fā)氧化鏈反應,形成力化學過程。機械斷裂分子鏈和機械活化氧化過程。哪能個占優(yōu)勢,視其所處的條件而定。此外,在應力作用下容易引起臭氧龜裂。
5、水分:水分的作用有兩個方面:橡膠在潮濕空氣淋雨或長期浸泡在水中時,容易破壞,這是由于橡膠中的水溶性物質和親水基團等成分被水抽提溶解,水解或吸收等原因引起的。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下,會加速橡膠的破壞。但在某種情況下水分對橡膠則不起破壞作用,甚至有延緩老化的作用。
6、油類:在使用過程如果和油類介質長期接觸,油類能滲透到橡膠內部使其產(chǎn)生溶脹,致使橡膠的強度和其他力學性能降低。油類能使橡膠發(fā)生溶脹,是因為油類滲入橡膠后,產(chǎn)生了分子相互擴散,使硫化膠的網(wǎng)狀結構發(fā)生變化。
7、其它:對橡膠的作用因素還有化學介質、變價金屬離子、高能輻射、電和生物等。
橡膠老化防護方法:
由于橡膠老化是一種復雜的綜合化學反應過程,而且要防止橡膠老化是不可能的,可采取適當?shù)拇胧泳徬鹉z老化的速度,從而達到延長橡膠使用壽命的目的。防老化措施主要有物理防護及化學防護法。
物理防護法是指盡量避免橡膠與各種老化因素相互作用,如采用表面度層或處理,加光屏蔽劑,加石蠟等。
化學防護法是指加入某些物質來防止或延緩橡膠老化繼續(xù)進行,如加入胺類或酚類化學防老劑。
為了提高防護效果,在實際應用時常常選用二種或二種以上具有不同作用機理的防老劑進行并用,或選用同一防護機理的防老劑并用,或選用在同一分子上按不同機理起作用的基團同時存在的防老劑,并用后效果有三種,如下:
1、對抗效應是指兩種或兩種以上的防老劑并用時,所產(chǎn)生的效果要小于他們單獨使用時的效果之和。研究表明,當顯酸性的防老劑與顯堿性的防老劑并用時,由于二者將產(chǎn)生類似于鹽的復合物,因而產(chǎn)生對抗效應。
炭黑在橡膠中既有抑制氧化的作用又有助氧化的作用,在鏈斷裂型防老劑存在下,炭黑的抑制效果減小,或在炭黑存在下防老劑防護效能下降,都清楚的表明他們之間產(chǎn)生了對抗效應。
2、加禾效應是指防老劑并用后所產(chǎn)生的防護效果等于他們各自使用小之和。在選擇防老劑并用時,能產(chǎn)生加禾效應時基本的要求。同類型防老劑并用后通常只產(chǎn)生加禾效應,但有時并用后會獲得其他好處。例如,兩種揮發(fā)性不同的酚類防老劑并用,不但能產(chǎn)生加禾效應,而且與等量的單獨使用一種防老劑相比能夠在更廣泛的溫度范圍內發(fā)揮抑制效能。
3、協(xié)同效應是指防老劑并用后效果大于每種防老劑單獨使用的效果之和。
橡膠老化性能檢測:
橡膠臭氧老化試驗箱是檢測橡膠老化性能的專業(yè)儀器,橡膠臭氧老化試驗箱用于非金屬材料和橡膠制品的老化龜裂試驗,測試橡膠及其制品的耐臭氧老化性能。
適用標準:
GB/T7762-2003;GB/T13642-1992;GB/T2951.1-GB/T2951.10-2008;GB/T2951.21-2008
測試原理:
硫化橡膠、熱塑料橡膠、電纜絕緣護套等產(chǎn)品在靜態(tài)拉伸或連續(xù)的動態(tài)拉伸變形下,或在間斷的動態(tài)拉伸與靜態(tài)拉伸交替的變形下暴露于密閉無光照含有恒定臭氧濃度的空氣和恒溫的試驗箱中,檢測試樣表面發(fā)生的龜裂或其它性能的變化程度,以評定橡膠的耐臭氧老化性能。
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