臭氧混合塔的工作原理是怎样的？-杭州鑫凯

臭氧气泡产生：臭氧气体通过安装在混合塔底部的布气装置，如微孔曝气头或穿孔管等，被分散成大量微小的气泡释放到塔内的液体中。这些微小气泡具有较大的比表面积，为臭氧与液体的接触提供了更多的界面。

气泡上升与扩散：气泡在浮力的作用下从混合塔底部向上缓慢上升。在上升过程中，气泡内的臭氧分子会向周围的液体中扩散。由于气泡内的臭氧浓度远高于液体中的臭氧浓度，根据分子扩散原理，臭氧分子会从高浓度的气泡内部向低浓度的液体中迁移，从而实现臭氧与液体的初步混合。

气液界面形成：在气泡与液体接触的过程中，形成了气液界面。臭氧分子要从气相进入液相，需要经历从气相主体向气液界面扩散、穿过气液界面、再从气液界面向液相主体扩散的过程。

传质推动力：传质过程的推动力是臭氧在气液两相中的浓度差。根据亨利定律，在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体在气相中的分压成正比。当臭氧气体以气泡形式进入液体时，气泡内的臭氧分压较高，而液体中初始的臭氧浓度较低，形成了较大的浓度差，促使臭氧分子不断从气相向液相转移。

双膜理论：该理论认为在气液界面两侧分别存在着一层气膜和液膜，气膜和液膜内的流体处于层流状态，臭氧分子通过气膜和液膜的扩散是传质的主要阻力所在。在稳定状态下，臭氧分子在气膜和液膜中的扩散速率相等，通过增加气液接触面积、减小液膜厚度等方式，可以提高传质速率，使更多的臭氧溶解到液体中。

增加接触面积：混合塔内的填料具有巨大的比表面积，当含有臭氧气泡的液体通过填料层时，填料会将气泡进一步破碎和分散，使气液接触面积大幅增加。同时，液体在填料表面形成液膜，臭氧气泡与液膜充分接触，为臭氧的传质提供了更多的场所，从而提高了臭氧与液体的混合效果。

延长接触时间：填料层的存在使气液两相的流动路径变得曲折复杂，增加了气泡在液体中的停留时间。臭氧气泡在填料层中上升的过程中，与液体有更多的时间进行接触和传质，使臭氧能够更充分地溶解到液体中，进一步提高混合效率。

湍流促进：液体和气泡在填料层中的流动会产生湍流现象，湍流可以破坏气膜和液膜，减小传质阻力，使臭氧分子更容易从气相向液相扩散。同时，湍流还能使液体中的臭氧浓度分布更加均匀，有利于提高整个混合过程的效率。