人造板材真空脫氣過程傳質(zhì)機理的研究.pdf

1、人造板的揮發(fā)性有機化合氣體的含量與釋放量很高，釋放的污染氣體主要來源于其內(nèi)部的膠質(zhì)層。室內(nèi)空氣污染帶來的健康問題已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，目前針對人造板污染氣體的處理方式分為非源頭性處理和源頭性處理。目前各方面都認(rèn)為從源頭治理是較為根本與徹底的處理方式。
　　真空脫氣處理是人造板源頭性處理中經(jīng)過實驗研究認(rèn)為行之有效的一種處理方式。本文根據(jù)人造板材結(jié)構(gòu)特征與傳質(zhì)特性真空脫氣過程中甲醛氣體從材料內(nèi)部向外擴散的過程，從理論上分析人造板真空脫氣處

2、理的過程與效果。
　　本文根據(jù)層狀復(fù)合板材的結(jié)構(gòu)特點和傳質(zhì)性質(zhì)建立了層狀復(fù)合板材在常壓和真空脫氣兩種條件下氣體從內(nèi)部向外擴散的數(shù)學(xué)模型與幾何模型。通過模擬發(fā)現(xiàn)由于木質(zhì)部分傳質(zhì)的各向異性，擴散后期層狀板材模型內(nèi)部氣體濃度的分布由對稱變?yōu)椴粚ΨQ，高濃度區(qū)域呈一定角度向傳質(zhì)速率較低的材料部分偏移。濃度分布的偏移還造成了傳質(zhì)速率較低部分內(nèi)部濃度梯度由單一方向變?yōu)檎摲较蜷g隔，氣體呈波動形式向外擴散的現(xiàn)象。通過對比常壓與真空脫氣狀態(tài)兩種條件

3、下模型內(nèi)部氣體含量的變化速率，發(fā)現(xiàn)常壓下氣體擴散速率持續(xù)低于真空狀態(tài)下的擴散速率。真空壓力與擴散速率之間也并不呈線性關(guān)系，在低于某一點后，擴散加快的幅度降低，甚至不升反降，因此在脫氣壓力的選擇上并非越低越好。
　　本文還根據(jù)刨花板的結(jié)構(gòu)特點和傳質(zhì)性質(zhì)建立刨花板在常壓與真空脫氣條件下的擴散過程數(shù)學(xué)模型和幾何模型。通過模擬發(fā)現(xiàn)在刨花板內(nèi)膠質(zhì)層氣體向外擴散的過程中，傳質(zhì)速率最低的一類刨花顆粒的周圍形成了高氣體濃度包圍圈，導(dǎo)致其內(nèi)部氣體濃

4、度較其他類型刨花顆粒更低。刨花板內(nèi)部氣體向外擴散是以刨花顆粒為單位進行的，由于刨花顆粒在刨花板內(nèi)分布均勻，因此刨花板內(nèi)氣體濃度分布情況是局部差別較大而整體均勻。通過模擬還發(fā)現(xiàn)真空條件下刨花板的氣體擴散速率較層狀板低。
　　依據(jù)膠質(zhì)本身的物理性質(zhì)，本文使用多孔陶瓷作為物理支撐，提出了一種測試膠質(zhì)層擴散系數(shù)的方法，并給出測試方法的解析計算過程。該方法彌補了同類型特性材料傳質(zhì)擴散系數(shù)測量方法研究的不足。由于測試過程中使用多孔陶瓷作為物理