陶瓷散堆填料塔的三维多孔介质CFD模型

       构建了一个由9个Mellapak SOOX陶瓷散堆填料组成的陶瓷散堆填料塔的三维多孔介质CFD模型，在一个等温、各向同性和均匀的多孔介质中，使用中等网格数目(37400个网格)进行模拟，保证持液量与实际情况相符的同时提高计算效率，研究了陶瓷散堆填料倾斜角度对陶瓷散堆填料塔持液量、液体分布均匀性以及传质效率的影响。陶瓷散堆填料塔使用MEA作为吸收剂来去除天然气中含有的巧%(物质的量)的CO。通过修正后的多孔介质模型中液体分布函数的四个Ergun系数固体和液体之间的多孔阻力的两个系数a和b是根据实验测量的液体荷载(9)的持液量(h)来调整的，另外两个用于气液界面阻力的系数。和d是根据比湿压降(0PeaL)与气体载荷系数(F)的关系来拟合的对气体和液体之间的有效界面面积进行估计，进而计算得到陶瓷散堆填料塔的传质性能段设气体和液体的流动是连续且等温的过程，流体是不可压缩的牛顿流体，使用多孔介质模型模拟一个中试规模的装有Mellapak 250X(M250X)陶瓷散堆填料的陶瓷散堆填料塔中MEA溶液吸收燃烧后烟气中CO。的过程。通过修正多孔介质模型的四个Ergun系数使得模拟结果与实验数据(包括持液量、湿压降和CO去除效率)有很好的一致性。但是，模拟过程中将气相和液相之间的设定为与a相同，而实际上a,与多孔介质阻力、气液动量交换以及CO。的传质速率相关，将其直接设定为一个常数虽然可以降低模拟难度，但与实际仍有差异。认为简化的模型(只有塔顶一个液体分布器)与实际工厂差异较大，因此尝试将全塔分为两段或五段，并在每段之间设置液体分布器，将其吸收效率与简化模型的吸收效率对比发现，将模型分为多段使得陶瓷散堆填料润湿面积增大，传质效率提高，CO，吸收效果与实际也更加贴合。需要注意的是，上述研究中，将陶瓷散堆填料塔内温度假设为恒定，而陶瓷散堆填料塔中的CO，吸收过程实际是一个非等温过程，因此，一个非等温多孔介质CFD模型可以更准确地计算MEA-CO。系统的化学反应速率以及模拟MEA吸收CO。的传质过程。http://www.zbhdjx.cn/