研究背景
气液射流是一种常见的多相流现象,在雾化、燃料燃烧、吹纺等过程中有着广泛的应用。气液射流的形成过程常伴随着剧烈的动量交换和强烈的剪切作用,可以有效地促进气、液相界面的更新,从而提高传热、传质速率。因此,气液射流一种颇具前景的化工过程强化手段。目前,关于气液射流的研究主要集中在其物理效应及应用方面,而忽视了其可能存在的化学效应。
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鉴于此,浙江工业大学计建炳、张智亮等通过研究证实,气液射流能够产生使亚甲基蓝、罗丹明 B 等有机物发生降解的化学效应。研究发现,气液射流的化学效应主要来源于三个方面:(1) 高速射流与管出口处的强烈剪切作用会引发剪切空化而生产羟基自由基;一定范围内,化学效应随剪切速率的增大而增强;(2) 设备内液体流速的变化会产生水力空化而形成化学效应;(3) 气液射流过程产生的微气泡,也有助于羟基自由基的生成而形成化学效应;研究中利用高速摄像机发现气液射流中存在微气泡的生成及溃灭现象。
报道证实气液射流过程存在化学效应,相关工作对有机染料废水的处理提供了新的思路。该成果以“Chemical effects induced by gas-liquid jet flow”为题,发表在英国皇家化学学会期刊 Reaction Chemistry & Engineering,并入选为期刊封底文章(Back cover)。
论文信息
Chemical effects induced by gas–liquid jet flow
Zhiliang Zhang,*(张智亮, 浙江工业大学), Jiaqi Lu, Bingqian Lv, Wei Liu, Shuyuan Shen, Dongting Wang and Jianbing Ji*(计建炳, 浙江工业大学)
React. Chem. Eng., 2022, 7, 566-569
http://doi.org/10.1039/D1RE00519G
浙江工业大学主要作者信息
浙江工业大学化学工程学院副教授,主要从事化工过程强化、二维纳米材料制备及应用的研究工作,主要包括超重力纳米材料制备、石墨烯制备及应用等;在 Chem. Commun., ACS Sustainable Chem. Eng., Powder Technol. 等期刊发表论文 20 余篇;申请发明专利 20 余项,授权 8 项。
浙江工业大学
浙江工业大学化学工程学院硕士研究生,研究方向为化工过程强化。
浙江工业大学
浙江工业大学化学工程学院教授,主要研究方向:超重力场技术、化学分离工程、生物质能源化工;浙江省生物燃料利用技术研究重点实验室主任,石油和化工行业生物柴油技术工程实验室主任;获浙江省“新世纪 151 人才工程”重点资助,浙江省有突出贡献中青年科技工作者,享受国务院政府津贴,全国石油和化工优秀科技工作者;作为第1获奖人获省部级科技进步一等奖 2 奖项、二等奖 4 项、中国专利优秀奖 1 项、浙江省专利金奖 1 项、中国石油和化学工业协会专利优秀奖 1 项、浙江省高校优秀科研成果一等奖 1 项;发表论文 27 0余篇,授权中国发明专利 31 项,美国专利 2 项。