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过氧化氢湿度、冷凝点和可达到的vH2O2浓度(一)
发表时间:2022-04-21  |  点击率:86

  本文是一个由四篇文章组成的专题系列的一篇,在该系列中,我们介绍了vH2O2生物净化应用中工艺参数如何影响冷凝及可达到过氧化氢蒸汽浓度。

  在本系列中,我们提出了工艺参数的四项基本规则。在了解影响冷凝和可达到vH2O2 ppm的一个参数前,我们首先回顾一下两个重要的值:相对湿度和相对饱和度。

  由于水(H2O)和过氧化氢(H2O2)具有相似的分子结构,因此两者都会影响空气的冷凝点。不过,相对湿度(RH)仅表示给定温度下空气中的水气含量,而相对饱和度表示空气中水气和过氧化氢蒸汽的含量。在含有过氧化氢蒸汽的空气中,冷凝会发生在相对湿度达到100%之前。因此,可以通过相对饱和度(RS)测量可靠地预测冷凝点。

  当相对饱和度达到100%RS时,混合蒸汽将会冷凝。每当存在vH2O2时,相对湿度和相对饱和度就会有所不同,而RH和RS之间的差异将会进一步受到vH2O2含量的影响。一旦发生冷凝(相对饱和度已达到100%RS),vH2O2 ppm就不能再增加。事实上,H2O2蒸汽浓度通常会随着部分vH2O2冷凝后分解成水和氧气而降低。当发生此类情况时,须注入更多的vH2O2进行补偿。

  如果净化阶段结束时出现滴状冷凝,那么在通风过程中,vH2O2 ppm读数可能会增加,因为液滴会将vH2O2释放回空气中。

  这引出了一项规则:初始湿度水平降低后,产生冷凝所需的H2O2蒸汽量会增加,因此可以使用更多蒸汽。

  下图所描述的是,在调节阶段开始时,相对湿度越高(因为没有进行除湿),在净化时就会更快发生冷凝。因此,调节开始时的相对湿度越低,发生冷凝前可达到vH2O2 ppm就越高。

  在净化阶段,部分vH2O2会分解成水和氧气。分解的vH2O2的量取决于材料、温度、湿度和气流等条件。须测量特定条件下预期的实际分解量。在下面的图形中,我们假设占初始量10%的vH2O2已分解,并有更多H2O2被汽化以进行补偿。

过氧化氢测量仪.png

  如图所示,调节前进行除湿会影响可达到vH2O2 ppm。在图1a和1b中,使用的H2O2溶液浓度为12%-m;图1c和1d使用的溶液浓度为59%-m。图1a和1b显示了两个在其他方面相似的生物净化周期;橙色线表示未进行除湿且调节阶段开始时相对湿度为50%RH的净化过程。蓝色线显示的是在调节阶段之前已完成了除湿且相对湿度降至10%RH的过程。

  图1a和1c显示了除湿对调节和保持阶段的湿度百分比(由相对湿度和相对饱和度表示)的影响。图1b和1d显示了除湿对调节和保持阶段可达到过氧化氢蒸汽浓度的影响。


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