摘要：气液降膜是工业中常见的传热传质过程，在很多领域中有着广泛的应用，在湿空气透平( HAT) 循环的主要部件饱和器中，也有着重要的意义。
本文回顾了降膜分别在气体剪切力下以及由界面相变引起的热非平衡状态下的流动稳定性及传热传质的发展现状和研究进展，总结了气液降膜流动已有的理论和实验结果，并展望了气液降膜流动技术的发展前景。
1、引言
污染物进入环境中后，存在着吸附、分配、溶解、降解、挥发等多种环境行为，其中挥发是一种重要过程。
特别是一些有机污染物，如低相对分子质量和高蒸汽压的有机化合物，以及一些相对分子质量高而溶解度小的有机农药等，它们进入水体后造成水污染，因其挥发又很快造成空气污染。
这种液-气的相变是水污染处理中上常见的现象，因此，液-气相变的分析就显得尤为重要。
根据热力学理论, 实际的相变过程是经历一系列非平衡态的不可逆过程, 它是在两相间化学势差Δμ驱动下实现的, 在相变中, 物质只可能从化学势高的一相向化学势低的一相转化。
除了萘、苊、二氢苊的通量方向全年都是从湖水到大气外，其它主要化合物都是从大气进入水体,各化合物交换通量的季节变化特点大部分都是在夏季达到最大值，在冬季交换通量降到最小值，但唯一例外的是芴，其交换通量却是在夏季降到最低值,由于各化合物在气、水相中的含量差别，以及各个化合物的扩散能力大小的不同，从而各化合物在交换通量的量上也有差别，如最大通量值是菲，其次为萘、荧蒽、蒽、芘、芴、二氢苊和苊等,多环芳烃的交换通量除了受到化合物本身的理化参数的决定外，气象条件一定影响也至关重要，如风速的加大与温度的升高都将加大多环芳烃的交换通量。
甲胺磷在水- 气界面挥发动力学研究
挥发是农药在农田环境中迁移转化的一个重要途径，在水-气界面的挥发无疑会对水汽两相环境造成严重污染。
为了根除农药对环境的污染和人类的危害,研究农药的挥发规律意义深远。
通过实验研究温度、气流量和挥发时间对甲胺磷在水-气界面的挥发行为，同时初步建立甲胺磷在水-气界面的挥发动力学模型。
甲胺磷挥发量与温度的关系
甲胺磷质量浓度为100.0 mg·L-1，气流量为1.5 L·min-1，条件下,对其挥发量随温度的变化实验研究。
可以看出,气流量相同,挥发时间相同的条件下，升高温度对挥发量的提高有较明显的影响，温度升高会大幅加快挥发速率。
可见，温度是影响甲胺磷挥发量的重要因素。
甲胺磷的挥发量与气流量的关系
温度设定为20 ℃，气流量分别为0.5 L·min-1、1.0 L·min-1、1.5 L·min-1和2.0 L·min-1，对质量浓度为100.0 mg·L-1的甲胺磷进行挥发试验，挥发时间分0.5 h、1h、2h、4h、6h和8h六个时间段，用气相色谱法测定挥发后残留液的浓度。
研究挥发量同气流量的关系表明：在温度和挥发时间相同时，甲胺磷的挥发随气流量的增大而加快，表明水体表面气流量是影响甲胺磷挥发量的又一重要因素。
在挥发时间段相同时，增加气流量，挥发量增加较快。
大气中有机氯农药来源于农药挥发,气候稳定条件下,温度与有机氯农药分压的关系可用lausius-Clapeyron方程来表示。
Cortes等用
模型lnp=a0+a1(1/T)+a2t(其中T表示温度,t表示时间)来研究the GreatLakes沿岸大气中有机氯农药的浓度随温度和时间的变化趋势,DDT、DDE、α-HCH、γ-HCH、HCB、α-氯丹、γ-氯丹、狄氏剂、反式-九氯的浓度与温度呈极显著相关,温度系数a1为负值,说明农药的分压p随温度的升高而升高。
时间参数a2为负值,且比较接近,说明大气中的有机氯农药以相近的速率消失。
有机氯农药在大
气与水之间的迁移方向可用逸度梯度(Γ)表示:
Γ=f w/f a
f w=10-6ca/MZw
f a=10-6cg/MZa
其中:ca和cg分别定
气态的(g·mol-1)HCH浓度;M指化合物的摩尔质
量(g·mol-1);Zw和Za分别为水和大气的逸度容
量(mol·Pa-1·m-3)。
当Γ=1时,体系处于平衡
状态,没有净交换;当Γ>1或Γ<1时,分别表示挥
发或沉积,日流量用下式表示:
N =109MDaw(fw-fa)
Daw=86 400(ka/RT)
挥发时,N定义为正值[12]。
李政一等[13]研究了挥发时间、温度和气流量对农药甲胺磷在水—气界面挥发行为的影响。
研究结果表明,温度升高、气流量增大,使甲胺磷挥发量增大较快,二者是影响甲胺磷挥发的主要因素;通过试验还研究了甲胺磷在水—气界面的挥发动力学,分别用插值法建立了温度和气流量对甲胺磷在水—气界面挥发影响的动力学模型:
c1=c0e-(4.6100-kt)
式中:挥发速率参数k与温度T、气流量Q的变
化都满足线性关系,并拟出方程k=2×10-5T2-
1. 07×10-2T+1. 425和k=1. 01×10-2Q+9. 68×10-4。