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過氧化氫濕度、冷凝點和可達(dá)到的vH2O2濃度(一)

更新時間:2022-04-21   點擊次數(shù):2145次

  本文是一個由四篇文章組成的專題系列的一篇,在該系列中,我們介紹了vH2O2生物凈化應(yīng)用中工藝參數(shù)如何影響冷凝及可達(dá)到過氧化氫蒸汽濃度。

  在本系列中,我們提出了工藝參數(shù)的四項基本規(guī)則。在了解影響冷凝和可達(dá)到vH2O2 ppm的一個參數(shù)前,我們首先回顧一下兩個重要的值:相對濕度和相對飽和度。

  由于水(H2O)和過氧化氫(H2O2)具有相似的分子結(jié)構(gòu),因此兩者都會影響空氣的冷凝點。不過,相對濕度(RH)僅表示給定溫度下空氣中的水氣含量,而相對飽和度表示空氣中水氣和過氧化氫蒸汽的含量。在含有過氧化氫蒸汽的空氣中,冷凝會發(fā)生在相對濕度達(dá)到100%之前。因此,可以通過相對飽和度(RS)測量可靠地預(yù)測冷凝點。

  當(dāng)相對飽和度達(dá)到100%RS時,混合蒸汽將會冷凝。每當(dāng)存在vH2O2時,相對濕度和相對飽和度就會有所不同,而RH和RS之間的差異將會進(jìn)一步受到vH2O2含量的影響。一旦發(fā)生冷凝(相對飽和度已達(dá)到100%RS),vH2O2 ppm就不能再增加。事實上,H2O2蒸汽濃度通常會隨著部分vH2O2冷凝后分解成水和氧氣而降低。當(dāng)發(fā)生此類情況時,須注入更多的vH2O2進(jìn)行補償。

  如果凈化階段結(jié)束時出現(xiàn)滴狀冷凝,那么在通風(fēng)過程中,vH2O2 ppm讀數(shù)可能會增加,因為液滴會將vH2O2釋放回空氣中。

  這引出了一項規(guī)則:初始濕度水平降低后,產(chǎn)生冷凝所需的H2O2蒸汽量會增加,因此可以使用更多蒸汽。

  下圖所描述的是,在調(diào)節(jié)階段開始時,相對濕度越高(因為沒有進(jìn)行除濕),在凈化時就會更快發(fā)生冷凝。因此,調(diào)節(jié)開始時的相對濕度越低,發(fā)生冷凝前可達(dá)到vH2O2 ppm就越高。

  在凈化階段,部分vH2O2會分解成水和氧氣。分解的vH2O2的量取決于材料、溫度、濕度和氣流等條件。須測量特定條件下預(yù)期的實際分解量。在下面的圖形中,我們假設(shè)占初始量10%的vH2O2已分解,并有更多H2O2被汽化以進(jìn)行補償。

過氧化氫測量儀.png

  如圖所示,調(diào)節(jié)前進(jìn)行除濕會影響可達(dá)到vH2O2 ppm。在圖1a和1b中,使用的H2O2溶液濃度為12%-m;圖1c和1d使用的溶液濃度為59%-m。圖1a和1b顯示了兩個在其他方面相似的生物凈化周期;橙色線表示未進(jìn)行除濕且調(diào)節(jié)階段開始時相對濕度為50%RH的凈化過程。藍(lán)色線顯示的是在調(diào)節(jié)階段之前已完成了除濕且相對濕度降至10%RH的過程。

  圖1a和1c顯示了除濕對調(diào)節(jié)和保持階段的濕度百分比(由相對濕度和相對飽和度表示)的影響。圖1b和1d顯示了除濕對調(diào)節(jié)和保持階段可達(dá)到過氧化氫蒸汽濃度的影響。


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