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湖南經(jīng)源FWE氣力洗滌機—多孔材料的氣力洗滌設(shè)備

經(jīng)源科技 2025-03-19 | 閱讀：683

湖南經(jīng)源FWE氣力洗滌機是一種用于多孔材料的氣力洗滌設(shè)備，其創(chuàng)新性的采用了氣力洗滌的方式，摒棄了傳統(tǒng)機械攪拌的形式，從而大幅提高了清潔效率，降低能耗，同時還能最大程度的保持顆粒形貌完整，是多孔材料洗滌的優(yōu)選設(shè)備。

現(xiàn)有設(shè)備簡介——機械式

目前，現(xiàn)有的洗滌設(shè)備主要為機械攪拌形式，利用電機產(chǎn)生動力，并采用攪拌軸帶動葉片旋轉(zhuǎn)進行攪拌，通過葉片旋轉(zhuǎn)的強制攪拌作用，使多孔炭與水流混合，實現(xiàn)用水流沖洗多孔炭孔隙置換出內(nèi)部雜質(zhì)。機械攪拌洗滌設(shè)備主要由罐體、動力系統(tǒng)、攪拌軸、攪拌葉片等組成。

機械洗滌設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成

目前，機械洗滌設(shè)備存在的問題：

1、清潔效率低，用水量大：

機械洗滌設(shè)備的攪拌葉片尺寸小，剪切范圍小，葉片之間的間隙較大，依賴宏觀水流剪切，水流在運行過程中由于多孔碳內(nèi)部孔隙被雜質(zhì)堵塞，增大了流動阻力，能量在多孔材料表面衰減，難以深入內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低了清理效率；

由于單一的槳葉攪拌，罐體內(nèi)部容易產(chǎn)生渦旋且底部容易出現(xiàn)積料，在攪拌軸中心處，易產(chǎn)生死區(qū)、短路等現(xiàn)象，雖內(nèi)設(shè)置擾流板，但對液流的擾動影響較小，同時由于不同的多孔材料含雜質(zhì)成分比例不同，容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，導(dǎo)致相對較重的顆粒沉積清洗不足，而較輕的顆粒清洗過度；

液體相互之間的剪切力較弱，僅作用于表層及淺層，深層清潔依賴擴散，清潔效率低，洗滌次數(shù)多。

機械攪拌產(chǎn)生的渦旋

2、破壞顆粒形貌：攪拌過程中，因攪拌葉片旋轉(zhuǎn)，與局部物料產(chǎn)生碰撞，槳葉與顆粒碰撞易導(dǎo)致顆粒破碎；

3、運行成本高：機械攪拌對液流擾動范圍小、效率低，為達到混合要求，需要很長的運行時間和大量的水流持續(xù)沖洗，耗水量大，且由于機械攪拌存在大量的運動部件，軸承密封件等易磨損，需定期更換。

湖南經(jīng)源FWE氣力洗滌設(shè)備——氣力式

FWE氣力洗滌設(shè)備是一款采用氣流攪拌代替機械槳葉攪拌的氣力式混合與清洗裝置，其具有洗滌效率高、節(jié)能、環(huán)保的多重優(yōu)勢。

氣力洗滌設(shè)備組成

FWE氣力洗滌設(shè)備的工作原理

FWE氣力洗滌設(shè)備利用壓縮空氣在溶液中的高速不規(guī)則運動，使溶液產(chǎn)生沖擊和擾動，通過氣泡上升時的湍流和壓力波動，產(chǎn)生微尺度渦旋，直接沖擊多孔材料孔隙內(nèi)的污染物。

同時，壓縮空氣射入溶液中產(chǎn)生的氣泡，在浮力作用下上升，在上升過程中，由于液相壓力的變化及擾流板的分割作用，氣泡不斷的重組變大和分散破裂，當(dāng)氣泡在多孔材料表面破裂時，產(chǎn)生瞬時高壓微射流，強力剝離孔隙內(nèi)污染物，達到高效清潔的作用。

多孔碳電鏡示意圖

FWE氣力洗滌設(shè)備的產(chǎn)品特點

1、清理效率高：

（1）在宏觀上，采用經(jīng)過CFD仿真的管道布置、開孔方式、以及擾流板的結(jié)構(gòu)形式等，氣體和水流協(xié)同形成全截面均勻擾動，不產(chǎn)生攪拌死角。氣泡在上升的過程中不斷的破碎重組，產(chǎn)生劇烈的湍流和攪動，氣泡與多孔材料表面摩擦，產(chǎn)生剪切力破壞多孔材料表面雜質(zhì)/膠體的黏附，減少了溶質(zhì)擴散阻力。氣泡在上浮過程中，推動多孔材料上浮，使其顆粒處于懸浮狀態(tài)，顆粒之間相互摩擦，進一步去除表面的污染物。

同時，氣泡夾帶污染物上浮，與反向水流協(xié)同形成高效物質(zhì)輸運通道，使得清洗置換更加快速。氣流與水流形成了協(xié)同強化的作用，氣流擾動使物料分散，水流則負(fù)責(zé)將脫離的雜質(zhì)稀釋溶解，兩者結(jié)合形成“剝離-沖刷”的連續(xù)作用鏈，雜質(zhì)快速稀釋，維持了孔隙內(nèi)外的高濃度梯度，提高解洗速率。

（2）在微觀上，壓縮空氣注入時，氣體在壓力驅(qū)動下克服多孔材料微孔的毛細(xì)阻力，進入直徑小至微米級的孔隙。氣泡進入微孔后，隨水流膨脹或收縮，產(chǎn)生高頻壓力波動，破壞雜質(zhì)與多孔材料表面的結(jié)合力。氣泡在微孔內(nèi)潰滅時，瞬間釋放能量，形成局部高壓微射流，直接沖擊孔隙內(nèi)壁，剝離黏附的膠體、微粒等雜質(zhì)；微射流能量集中在亞微米尺度，可深入清理傳統(tǒng)水流無法觸及的封閉孔隙，同時，氣泡尾跡形成微尺度渦旋，可以深入孔隙清除死角雜質(zhì)。

（3）通過氣泡動力學(xué)主導(dǎo)的微觀物理沖擊與兩相流協(xié)同傳質(zhì)，實現(xiàn)了對多孔材料微孔的高效清潔。其微觀優(yōu)勢源于空化微射流、邊界層剝離協(xié)同作用，使清潔尺度突破至亞微米級，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)純水沖洗的宏觀剪切機制。