Factores que afectan el volumen de gas disuelto del tanque de gas disuelto presurizado

1. Presión valor en ditanque de aire disuelto

La presión en el tanque de disolución de gas afecta directamente a la cantidad de gas disuelto. Cuanto mayor sea el valor de la presión, mayor será el valor teórico de la gas disuelto.

Aunque aumentar la presión en el tanque de disolución de gas puede aumentar la cantidad de gas disuelto, también aumentará la dificultad de fabricación y el costo del tanque de disolución de gas, la tubería y el liberador, aumentará el consumo de energía y reducirá los beneficios económicos.

Según la ley de Henry, la solubilidad del absorbente en la fase líquida es proporcional a su presión parcial de equilibrio en la fase gaseosa.

P^*_A=Ejemplo_{A (1-1)}

_{In: P^*A} — Presión parcial de equilibrio del soluto A en fase gaseosa (Kpa);

x_A — La fracción molar del soluto A en la solución;

E — Coeficiente de Henry (Kpa).

En la actualidad, la literatura relevante también proporciona regulaciones relevantes para calcular el contenido teórico de gas disuelto.

V_t = 7500×K_t ×P

Entre ellos: K_t es el coeficiente de Henry de solubilidad en el aire a diferentes temperaturas.

Tabla 1-1 Coeficiente de Henry de disolución del aire a diferentes temperaturas del agua

2. Temperatura del gas disuelto

La temperatura en el tanque de gas disuelto también afecta directamente la cantidad de gas disuelto. En la fórmula 1-1 (, el coeficiente de Henry disminuye al aumentar la temperatura, lo que significa que el volumen de gas disuelto disminuye al aumentar la temperatura.

Por lo tanto, cuanto menor sea la temperatura en el tanque de gas disuelto y cuanto mayor sea la temperatura en el tanque de flotación, mejor será la cantidad de gas disuelto liberado. Sin embargo, lograr este efecto requiere un gran consumo de energía, lo que no es aplicable en ingeniería.

3. Área de contacto de la unidad y tiempo de residencia

La transferencia de aire de la fase gaseosa al agua en la fase líquida es un proceso de transferencia de masa y un proceso de difusión. La dinámica de transferencia de masa son las diferencias de concentración en ambos lados de la interfaz gas-líquido. Las moléculas de la sustancia se transfieren de una fase con mayor concentración a otra con menor concentración.

Relación entre la insaturación del gas y la tasa de disolución:

La relación entre el área de superficie por unidad de volumen de agua y la velocidad de disolución:

Combinando las dos fórmulas anteriores se obtiene lo siguiente:

En : — La velocidad de disolución del aire en el agua.

Cs: solubilidad del aire en agua a una temperatura específica y presión parcial del gas (L/m³)

C — Contenido de aire en agua (L/m³)

— El área de superficie de una solución por unidad de volumen (m)^-1）

K_gramo— Coeficiente de migración de gas (cm/min)

La fórmula anterior muestra que cuanto mayor es el área de superficie por unidad de volumen de solución, mayor es la velocidad de disolución del gas. Esto se debe principalmente a que cuanto más importante sea el área de contacto, mayor será el área de transferencia de masa.

También se puede observar que la velocidad de disolución del gas disminuye gradualmente con el aumento del tiempo de residencia en el tanque de disolución del gas. Esto se debe a que la diferencia entre la solubilidad saturada del aire en la solución y la solubilidad real a esta temperatura y presión se está reduciendo gradualmente.

Por tanto, se puede considerar que el aumento del tiempo de residencia de la solución en el tanque de disolución de gas puede aumentar el volumen final de disolución de gas. Aún así, la velocidad de disolución del gas por unidad de tiempo tiende a disminuir.