鹽霧沉降量和噴霧方式
鹽霧沉降量和噴霧方式
鹽霧顆粒越細(xì)，所形成的表面積越，被吸附的氧量越多，腐蝕性也越強(qiáng)。自然界中90%以上鹽霧顆粒的直徑為1微米以下，研究成果表明：直徑1微米的鹽霧顆粒表面所吸附的氧量與顆粒內(nèi)部溶解的氧量是相對平衡的。鹽霧顆粒再小，所吸附的氧量也不再增加。
傳統(tǒng)的噴霧方法包括氣壓噴射法和噴塔法，明顯的缺點(diǎn)是鹽霧沉降量均勻性較差，鹽霧顆粒直徑較。超聲霧化法借用超聲霧化原理將鹽溶液直接霧化成鹽霧并通過擴(kuò)散進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)，解決了鹽霧沉降量均勻性差的問題，而且鹽霧顆粒直徑更小。不同的噴霧方法對鹽溶液的pH值也會(huì)產(chǎn)生影響（見表4）
表4：不同噴霧方法對鹽溶液pH值變化的影響
噴霧方法 供噴鹽液pH值 聚集鹽液pH值 pH值變化
氣壓噴射法 7.0 6.0 -1.0
氣壓噴塔法 7.4 6.5 -0.9
超聲霧化法 7.0 6.9 -0.1
從表4中可見：不使用壓縮空氣的超聲霧化法對鹽溶液 pH值的影響不，而利用壓縮空氣噴霧的氣壓噴射法和噴塔法，鹽溶液的pH值變化明顯。
1）超聲霧化工作原理
超聲霧化工作原理是利用超聲波發(fā)生器與換能器產(chǎn)生自激振蕩，向水中輻射強(qiáng)烈的超聲波，超聲波通過水和半透膜傳遞作用于霧化杯內(nèi)的待霧化鹽溶液，使存在于鹽溶液中的微氣泡在聲場作用下起振，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，微氣泡迅速膨脹然后突然閉合，在微氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波。這種膨脹、閉合、振蕩等一系列動(dòng)力學(xué)過程稱為聲空化。在聲空化作用下液體在氣相中分散并在液體表面形成細(xì)霧飛逸，細(xì)霧在流動(dòng)氣體的帶動(dòng)下，源源不斷從霧化杯里流出實(shí)現(xiàn)超聲霧化。整個(gè)過程中只有物理反應(yīng)，而未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
圖1超聲霧化裝置
2）超聲霧化法中鹽霧沉降量的控制
超聲霧化法很容易控制鹽霧沉降率，影響鹽霧沉降率的因素有：溫度、壓力、鹽溶液濃度、鹽霧顆粒直徑、霧化速度等。鹽霧顆粒直徑的小與超聲頻率有如下關(guān)系：
：超聲波頻率； ：鹽溶液密度； ：鹽溶液的表面張力
可見當(dāng)其他條件一定時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)鹽霧顆粒直徑來調(diào)整鹽霧沉降率。超聲波頻率越，所產(chǎn)生的鹽霧越細(xì)，鹽霧沉降率就越低。可以通過調(diào)節(jié)超聲波頻率來達(dá)到控制鹽霧沉降率的目的。
霧化速度和超聲波的功率密切相關(guān)，通過調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器的功率來調(diào)整鹽霧沉降率。從而使單位時(shí)間內(nèi)的沉降速率得到控制。還可以通過調(diào)節(jié)進(jìn)入霧化杯進(jìn)氣口的風(fēng)量來調(diào)節(jié)鹽霧的產(chǎn)出量。當(dāng)進(jìn)氣量時(shí)，存在于液體中的微氣泡將增多，并易于形成更多的細(xì)霧，同時(shí)因壓差增使鹽霧的流速加快，進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)的霧量增多。
為了證明超聲霧化的可行性和優(yōu)越性，將進(jìn)行下列兩個(gè)試驗(yàn)：
①超聲霧化可行性試驗(yàn)
本試驗(yàn)的目的是1）超聲霧化的鹽霧是否發(fā)生沉降。⑵ 鹽霧沉降率能否控制。⑶鹽溶液經(jīng)霧化后是否發(fā)生對試樣不利的理化變化。
圖2超聲霧化試驗(yàn) 圖3 氣壓噴射試驗(yàn)
試驗(yàn)結(jié)構(gòu)如圖2所示。超聲波發(fā)生器使霧化杯里的鹽液霧化，通過塑料軟管擴(kuò)散進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)，隨著擴(kuò)散濃度的增加，鹽霧開始發(fā)生沉降。試驗(yàn)區(qū)鹽霧濃度越，沉降就越快。終沉降率達(dá)到平衡并趨于穩(wěn)定。超聲霧化試驗(yàn)過程中鹽溶液濃度、pH值、試驗(yàn)區(qū)各點(diǎn)溫度等指標(biāo)均符合鹽霧標(biāo)準(zhǔn)要求。
②鹽霧沉降均勻性試驗(yàn)
本試驗(yàn)的目的是：證明超聲霧化法中鹽霧沉降均勻性相對于氣壓噴射法有明顯的改善。與氣壓噴射法相比，超聲霧化法所產(chǎn)生的鹽霧顆粒細(xì)小均勻，其直徑可控制在幾微米到20μm之間，一致性好。而氣壓噴射法產(chǎn)生的鹽霧顆粒有粗有細(xì)，其直徑可達(dá)幾百微米,在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)造成鹽霧分布不均勻，并減小了有效的試驗(yàn)區(qū)域。
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