كيفية قياس كفاءة ذوبان الغاز

تكنولوجيا قياس كفاءة الغاز المذاب

في عملية التعويم، كلما كان أداء معدات التعويم أفضل، كلما زادت درجة ذوبان الغاز في الماء تحت ضغط معين، كلما كانت الفقاعات التي يمكن إطلاقها من خلالها أصغر. جهاز الافراجوكلما زاد عدد الفقاعات المشاركة في عملية التعويم. بغض النظر عن النوع الجديد من نظام التعويم، فإن القدرة على ضمان كفاءة عالية في إذابة الغاز هي أحد الأداء الأساسي للنظام.

وفقًا للأدبيات، ينقسم تحديد كفاءة ذوبان الغاز بشكل أساسي إلى فئتين:

الأول هو قياس كمية الغاز المنبعثة من الماء المذاب بعد الذوبان تحت الضغط وإطلاق الضغط، والتي يمكن قياسها بمساعدة مقياس تدفق الغاز؛

والثاني هو قياس إجمالي كمية الغاز المذاب في الماء تحت الضغط، والتي يمكن قياسها بشكل متقطع عن طريق استبدال السائل.

قام براتبي وماريس [1] أولاً بدراسة طريقة القياس المستمر لانبعاث الغاز، كما هو موضح في الشكل 1.10. يدخل جزء من مخرج الماء لنظام الهواء المذاب إلى خزان التعويم تحت تحكم صمام إبرة، والجزء الآخر متصل بجهاز القياس تحت تحكم صمام إبرة. يتم تركيب مقياس تدفق الهواء في الجزء العلوي من الجهاز، ويتم قياس كمية الغاز المنبعثة من خلال مراقبة معدل تدفق الغاز خلال فترة زمنية معينة.

الشكل 1.10 جهاز القياس المستمر لإطلاق الغاز

(1- مدخل ماء الهواء المذاب؛ 2- صمام الإبرة؛ 3- عمود تعويم الهواء؛ 4- عمود القياس؛ 5- سدادة مطاطية؛ 6- مقياس تدفق الهواء؛ 7- خط مستوى الماء)

كونواي وآخرون. [2] اقترح جهاز قياس متقطع يستخدم طريقة إزاحة السائل لإجراء التجارب (انظر الشكل 1.11).

تم جمع الغاز المنبعث من صمام الإبرة وإدخاله في سحاحة مقلوبة مملوءة بالماء. تم توصيل الجانب السفلي من السحاحة لإطلاق الغاز المتجمع، وتم توصيل الجانب العلوي بالهواء.

تم تعديل مستوى السائل في السحاحة لأعلى ولأسفل لجعل ضغط الهواء في الأنبوب مماثلاً للضغط الجوي. تم تحديد الغاز المنطلق عن طريق قياس الماء المتدفق من الجانب الأيمن.

الشكل 1.11 جهاز قياس متقطع لإطلاق الغاز

(1-مقياس ضغط؛ 2-عمود إطلاق الغاز؛ 3-مدخل ماء الغاز المذاب؛ 4-قياس تدفق الفائض؛ سحاحة مقلوبة 5-250 مل؛ أسطوانة قياس 6-2 لتر؛ 7 صمامات)

كيسي وآخرون. [3] قام بتحسين طريقة استبدال السائل لكونواي وآخرين. عن طريق تغيير عينات الماء والهواء المذاب إلى عينة تحت ظروف الضغط. كانت أنظمة القياس الأخرى متوافقة مع أنظمة Conway et al.

هارهوف وآخرون. [4] صممت أيضًا طريقة تعتمد على أسلافها يمكنها قياس كل من كفاءة الهواء المذاب وتكوين الهواء المذاب. يمكنهم قياس كمية الهواء المذاب مباشرة، كما هو موضح في الشكل 1.12.

الشكل 1.12 جهاز قياس إطلاق الغاز

(1-مدخل الماء؛ 2-الهواء؛ 3-صمام مدخل الماء؛ 4-كتيفة؛ 5-فوهة؛ 6-لوحة العزل؛ 7-عمود شبكي؛ 8-عمود قياس؛ 9-صمام؛ 10-أنبوب الفائض؛ 11 -قمع؛ 12-مقياس الأكسجين المذاب)

هناك العديد من الطرق لقياس كفاءة الغاز المذاب. في عملية الإنتاج الفعلية، فإن جزء فقاعة الماء الناتج عن انخفاض الضغط المفاجئ هو ما يعمل فعليًا على الجسم المائي. عند قياس كفاءة الغاز المذاب، يجب أيضًا قياس كمية الغاز في هذا الجزء؛

بالإضافة إلى ذلك، إذا تم القياس تحت الضغط مباشرة، فإن الضغط في الجهاز يكون أعلى من الضغط الجوي. الضغط في عملية القياس غير مستقر، والخطأ كبير. لذلك، يعد استخدام طريقة استبدال السائل بعد الإصدار أكثر ملاءمة.

مراجع:

[1] Bratby J, Marais GV R. أداء المشبع في تعويم الهواء المذاب (الضغط) [J]. بيرغامون، 1975، 9(11): 929-936.

[2] كونواي آر إيه، نيلسون آر إف، يونج بي إيه. تعويم الغاز عالي الذوبان [J]. مجلة (اتحاد مكافحة تلوث المياه)، 1981، 53(7): 1198-1205.

[3] Casey TJ, Naoum I E. مشبعات الهواء المستخدمة في عمليات التعويم بالهواء المذاب[J]. إمدادات المياه، 1986، 4: 69-82.

[4] هارهوف ج. تعويم الهواء المذاب: التقدم والآفاق لمعالجة مياه الشرب[J]. مجلة إمدادات المياه: البحوث والتكنولوجيا-أكوا، 2008، 57(8): 555-567.