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目前全球每年约有280万人死于室内环境污染,68%的人体疾病与室内空气污染有关。而各种含有甲醛的清洁剂、化妆品、油漆、涂料等的大量使用,使得甲醛逐渐成为室内空气的主要有机污染物之一。目前净化室内空气中的甲醛主要有自然通风、吸附和催化氧化三种方法,但是或多或少都还存在着这样那样的问题。本论文通过研究气液两相的吸收过程和传质过程,以及水和亚硫酸钠溶液与甲醛的反应机理,得到了亚硫酸钠溶液对甲醛净化的理论模型,即:
η=KG·R·T·a/KG·R·T·a+GV我们设计了双搅拌反应器这一装置验证模型的准确程度,分别采用氢氧化钠溶液吸收低浓度二氧化碳和蒸馏水吸收纯二氧化碳,测定双搅拌反应器的气、液相传质系数。我们测定了浓度为0.1M的亚硫酸钠水溶液对浓度为0.6mg/m3甲醛污染气体的净化效率,当甲醛气体以800ml/min的流量进入亚硫酸钠溶液,试验净化效率为75.01%,与由模型计算得到的理论净化效率75.28%的误差为0.36%;当以2000ml/min的流量进入时,试验净化效率为52.99%,与由模型计算得到的理论净化效率54.91%的误差为3.62%,试验结果的误差在6%以内。我们还对比了蒸馏水与亚硫酸钠对甲醛净化效率的影响,分别使用蒸馏水和浓度为lmol/l的亚硫酸钠溶液对甲醛气体净化10个小时,测得蒸馏水和亚硫酸钠在0、5、10小时时的净化效率分别是60%、47%、40%和69%、68%、70%,随着时间的变化,蒸馏水对甲醛的净化效率逐渐下降,而亚硫酸钠溶液对甲醛的净化效率没有明显变化,说明在水中添加活性吸收组分是必要的,同时也发现当使用0.1kmol/m3的亚硫酸钠,分别吸收浓度为0.2、0.4、0.6、0.8mg/m3的甲醛气体,净化效率为71.5%、71.2%、71.3%、70.8%,当使用O.01或0.5kmol/m3的亚硫酸钠溶液吸收上述不同浓度的甲醛气体,净化效率也无明显变化,由此可以看出在一定范围内,亚硫酸钠溶液浓度变化对甲醛的净化效率无明显影响,在一定范围内甲醛浓度变化也对净化效率的影响非常的小。此理论模型对于开发甲醛净化装置,具有一定的指导意义。