空化是指液體壓力降低到飽和蒸氣壓以下時形成蒸汽泡的現象。根據現象產生方式不同,空化分為光空化、離子空化、聲空化、水力空化(HC)四種類型,其中水力空化具有節能效果好、設備簡單、可放大性強、適配性強等優勢,是空化領域研究熱點。
水力空化是一種過程強化技術,產生機理是在高速流動的液體中,由于局部壓力突降至液體蒸汽壓以下,部分液體汽化,溶于液體中的氣體逸出,形成含有蒸汽和其他氣體的微泡,當微泡到達高壓強、低流速區域之后會發生塌縮、爆裂,產生強烈的沖擊波、湍流、局部高溫、壓力和自由基,導致液體內產生機械、熱和化學效應。
作為新興、高效、綠色的過程強化技術,近年來,國內外水力空化技術發展迅速,美國麻省理工學院、斯坦福大學、浙江大學、中國科學院、中國礦業大學等科研機構均開展了水力空化技術及應用研究。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2030年中國水力空化行業應用市場需求及開拓機會研究報告》顯示,發展到目前,水力空化技術因其高能效、綠色無污染等優勢,逐漸被應用在有機廢水降解、污泥處理、醫學治療、食品飲料、清洗切割、石化、光伏、生物燃料制備、汽車制造、納米材料等多個領域。
水力空化反應器(HCR)是水力空化的發生裝置,主要作用是產生空泡并使其潰滅,通常分為文丘里管、旋轉式、孔板型、渦流二極管和其他類型。山建工業智能裝備與系統研究團隊研制的轉子-徑隙式水力空化反應器主要由外殼、轉子、定子等結構組成,相比于常見的文丘里管、孔板型水力空化反應器,具有空化率高,能量損失小等優點。
目前水力空化領域已有一大批企業布局,其中杭州路弘科技有限公司(路弘科技)是我國水力空化裝備產業化領軍企業,水力空化技術居于國際領先水平。目前基于水力空化技術,路弘科技已研制出一系列化水力空化成套裝備,包括低溫脫脂除油節能減碳系統、切削液凈化再利用系統、涂裝水洗除菌系統等。
新思界
行業分析人士表示,水力空化技術符合國家提倡的節能、環保等政策理念,且工藝裝置簡單、操作方便、成本低,近年來,該技術逐漸在廢水處理、醫學治療、新能源、清洗切割等領域實現應用,市場空間不斷擴大。目前水力空化技術仍處于發展中,與其他技術聯用是重要發展方向之一,如水力空化技術與高級氧化技術聯用。
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