流化床电极电解低浓度硫酸铜溶液的研究

摘要

流化床电极将流态化技术与电化学原理相结合，在处理含金属离子废水时，一方面由于液固间传递阻力小，相间接触面积大，从而可以大大削弱浓差极化和电化学极化，显著提高电流效率和时空效益；另一方面，无需投加化学药品，不产生二次污染，且能直接回收金属，因此流化床电极在处理含低浓度重金属离子废水方面具有独特的优越性和广阔的应用前景。 本文首先在截面为50×15mm的矩形流化床中，以窄筛分的球形铜颗粒和由窄筛分颗粒按不同比例混合的二元混合颗粒为物料，常温的水为流化介质，研究了颗粒的临界流化特性和膨胀特性。对窄筛分颗粒，基于Richardson-Zaki的计算床层空隙率的关联式，通过对实验数据的回归处理，提出了适合本实验条件的确定关联指数的计算式；对混合颗粒，研究表明，床层膨胀经历了分层、部分混合、完全混合三个阶段，床层空隙率可很好的用空隙率平均模型描述。 然后以上述两类铜颗粒为导电颗粒，以低浓度硫酸铜溶液为介质，较系统的研究了颗粒粒度、混合比和床层膨胀率对电解过程的影响，结果表面，对窄筛分颗粒，膨胀比对电解因数的影响存在一个适宜的区间(15～30％)，在此区间可以获得高的电流效率、回收率、沉积速率和低的能耗；粒径对电解过程的影响与膨胀比有关，在低膨胀比时，电流效率随颗粒平均粒径增加而增大，较高膨胀比时，电流效率随颗粒平均粒径增加而下降；在实验结果和理论分析的基础上，通过对实验数据的关联提出了计算沉积速率的经验关联式。对混合颗粒的研究表明，混合颗粒可以提高低膨胀比和高膨胀比时的电解效果，从而扩展了适宜的操作区间。

目录

文摘

英文文摘

1前言

2文献综述

3理论分析

4铜颗粒液固流化特性研究

5流化床电极电解实验研究

结论

展望

符号说明

参考文献

致谢

作者在读期间科研成果简介

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