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不同吸收温度下环陶瓷散堆填料塔有效传质面积

2023-1-9 17:23:18 浏览次数:

       在NaOH溶液浓度0.2mol/I、CO2体积分数300、吸收压力3MPa、溶液勃度2.32mPa·s、气体流量7.5Imin、溶液流量为40mImin的工况下,控制吸收温度在3070℃变化,不同吸收温度下环陶瓷散堆填料塔有效传质面积如图3所示。由图3可知,当吸收温度由30℃增加为400C时,有效传质面积u约从648.21m2/m;先增加至693.56mz/m;之后逐渐下降为621.7m2/m;,呈现先升高后降低的趋势,但数值变化区间较小,在旋转陶瓷散堆填料床研究中亦有同样发现。由式(3)和式(5)可知,温度上升会增加反应速率与CO:在溶液中的扩散系数,因此有效传质面积增加;同时溶液勃度随着吸收温度的提高逐渐下降,随着吸收温度进一步上升,溶液在陶瓷散堆填料塔中流速加快,降低了塔持液量,有效传质面积降低。在NaOH溶液浓度0.2mol/I、CO2体积分数300、吸收压力3MPa、吸收温度50℃、溶液勃度2.32mPa"s、溶液流量为40mImin工况下,调节气体流量在2.5-12.5Imin范围变化,不同气流量下陶瓷散堆填料塔有效传质面积如图4所示。由图4可知,有效传质面积随着气体流量呈近似线性增加的关系,但增加的幅度较小。有效传质面积主要为溶液湿润陶瓷散堆填料表面形成的,当气体流量较低时,在陶瓷散堆填料塔中对溶液流动扰动较小,单位体积内能够湿润的面积有限。随着气体流量逐渐增加,气体向沿陶瓷散堆填料塔上流动过程中阻力使气一液接触更加充分,在高速气流的作用下,陶瓷散堆填料表面的液膜易被破坏分裂转变为体积较小的液滴形态,使有效传质面积增大。在相关研究中发现,当气体流量增加至一定程度后,会发生有效传质面积超过陶瓷散堆填料比表面积的情况,但在本实验中暂未发现此情况。由于陶瓷散堆填料塔内的气一液传质主要受液膜控制,气膜阻力占总传质阻力的比例较小,因此随着气体流量的增加,有效传质面积增加缓慢。www.zbhdjx.cn

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