电子束辐照水处理反应器研究进展

·41O·化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2017年第36卷第2期电子束辐照水处理反应器研究进展丁瑞，茅泽育，王建龙(清华大学水利水电工程系，北京100084；清华大学核能与新能源技术研究院，北京100084)摘要：目前国内外对电子束辐照水处理中反应动力学的研究较为深入，但对反应器流体力学特性和吸收剂量分布规律的研究相对薄弱。而反应器的流体力学特性和吸收剂量分布均匀性决定了辐照水处理的效率。本文对现有电子柬辐照水处理反应器进行了分类、分析和对比，并对它们的优缺点进行了讨论：瀑布式和射流式反应器产生的水流与电子柬要求的水流特性较为相似，且应用较为广泛，但缺乏系统的研究：喷雾式反应器处理量相对较小且缺乏对其雾化水流的研究；上流式与折流式反应器容易引起水流吸收剂量分布的不均匀。指出了目前反应器研究都没有考虑水流细部的流体力学特性及其对吸收剂量分布均匀性的影响。提出了电子束辐照水处理反应器进一步的研究方向为，采用计算流体力学与蒙特卡罗模拟粒子输运相结合的方法，研究反应器水流流速分布、厚度分布与雾化水流密度分布等流体力学特性与吸收剂量分布规律，并据此优化反应器。关键词：电子束辐照水处理：反应器：流体力学；吸收剂量分布：计算流体力学：蒙特卡罗模拟中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1000—6613(2017)02—0410—08DoI：10．16085~．issn．1000-6613．2017．02．002AreviewonthewatertreatmentreactorbyelectronbeamDINGRui，MAOZeyu，WANGJianlong2(1DepartmentofHydraulicEngineering，TsinghnaUniversity，Beijing100084，China：InstituteofNuclearandNewEnergyTechnology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Alotofresearchhasbeenconductedtostudythereactionkineticsofelectronbeam(EB)仃eatmentofwastewater．However，relativelylessattentionhasbeenpaidtothehydrodynamicbehaviorandabsorbeddosedistributionoftheEBreactorwhichiscruciallyimpo~antfortheEBtreatmenteficiency．ExistingEBreactorswereclassified，analyzedandcomparedinthispaper．AdvantagesanddisadvantagesofdiferentkindsOfEBreactorswerebrieflydiscussed．Thewaterfa11andnozzleietreactorswerewidelyusedandtheirflowcoincidedwellwiththerequirementofelectronbeam，butveryfewsystematicstudieswereconductedonthem．ThetreatmentcapacityofthesprayingreactorswasrelativelysmallandtherewereveryfeWstudiesontheaerosolflOWformedbythem．Asforup—flowandplatereactors，theirabsorbeddosedistributionwaslessuniform．A11previousstudiesdidn’tconsiderthedetailedhydrodynamicoftheEBreactoranditsefectontheabsorbeddosedistributionwhichisalsoconsideredasthefutureresearchareaforEBreactorstudy．Computationalfluiddynamic(CFD)methodshouldbeusedtostudythedetailedhydrodynamicoftheEBreactor，includingthevelocity，depthanddensitydistributionoftheflow．TheMonteCadomethodincorporatingCFDsimulationresultshouldbeusedtostudyth