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天津工业大学学报2025年第01期:非均匀磁场对零价铁吸附性能影响的计算流体动力学模拟分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭幸斐;王连进;马瑞远;

单位:天津工业大学环境科学与工程学院;天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室;

摘要:针对零价铁(ZVI)易钝化性限制了其吸附能力的问题。利用计算流体动力学(CFD)实现磁场和流场的耦合,通过仿真模拟分析磁场对ZVI分布特征和吸附特性的影响机理,同时优化磁场条件以提高ZVI的吸附效率,并进行实验验证。模拟结果表明:与均匀磁场相比,效用距离为0 mm的两段式非均匀磁场中磁梯度力的存在提高了反应器内的流体压力,有利于降低ZVI的钝化率,对磁性颗粒的防沉积效果明显,可进一步提高ZVI对于4-氯苯酚(4-CP)的去除能力。验证实验表明:均匀磁场下4-CP降解率为13.05%,非均匀磁场下4-CP降解率为20.55%,非均匀磁场降解能力是均匀磁场的1.57倍,与模拟分析结论一致。

关键词:零价铁;非均匀磁场;计算流体力学;4-氯苯酚;吸附性能

基金资助:天津市科技计划项目(20ZYJDJC00100)