用旋转填料床治理火炸药厂的氮氧化物尾气

为解决火炸药行业高浓度氮氧化物尾气治理困难的现状,采用新型吸收设备——旋转填料床进行治理,利用旋转填料床的优良特性,达到提高吸收剂的利用效率、降低治理成本和治理后尾气达标排放的目的.在初期试验中,以清水为吸收剂,研究了进气量、液气比、超重力因子等操作参数对吸收率的影响,得出了最佳操作参数范围.采用吸收剂强化吸收,并对吸收机理进行了初步探讨.试验结果表明,在进气量2 m3/h、液气比20 L/m3和超重力因子为90的条件下,吸收率达到85.3%,采用两级串联吸收后,氮氧化物尾气达到了国家排放标准.试验证明旋转填料床用于治理火炸药行业氮氧化物尾气的可行性,具有良好的工业应用前景.     

新型旋转填料床强化气膜控制传质过程

转子结构为相互嵌套填料环的新型旋转填料床是基于强化气膜控制传质过程的新型高效传质设备,可适用于受气膜控制的吸收、精馏和低浓度工业气体的净化等过程。分别以化学吸收体系CO2-NaOH和物理吸收体系NH3-H2O测定了不同气量、液气比和超重力因子条件下的有效比表面积a和气相体积传质系数kya,并由此得到气相传质系数ky,对其传质性能进行研究。实验结果表明：a、kya和ky均随着气量、液气比和超重力因子的增大而增大。通过对比可知,新型旋转填料床的气相体积传质系数在相近操作条件下是文献逆流旋转填料床的2倍。并对实验数据进行了回归,拟合出了a、kya和ky分别与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式。     

新型旋转填料床的气相传质特性

以CO2-NaOH体系化学吸收测定不同超重力因子、液量和气液比(体积流量比)条件下的有效传质比表面积a,在相同操作条件下,以氨-空气-水体系进行空气吹脱含氨富液测定不同超重力因子、液量和气液比条件下的气相体积传质系数kya,从而得到气相传质系数ky,对其气相传质特性进行了研究. 结果表明,a随超重力因子、液量和气液比增大而增大,kya和ky均随超重力因子和气液比增大而增大,随液量增大而减小. 通过对比可知,在相近操作条件下新型旋转填料床的气相体积传质系数比文献折流旋转填料床的提高36%. 对实验数据进行回归,拟合出a, kya和ky分别与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式.     

旋转填料床吸收NO_x缓冲氧化-强化吸收模型

从平推流缓冲-氧化NO和旋转填料床强化吸收NOx的特性出发,建立了涉及平推流反应器中NO气相氧化和旋转填料床强化吸收NOx的物料衡算、气液传质、界面相平衡和液相反应等方程的数学模型,并应用表面更新理论求解了传质系数。结果表明:在NOx较高浓度条件下,短时间达到较高氧化度,在NOx较低浓度条件下,氧化度很快达到50%,但需要较长停留时间才能达到90%氧化度。超重力因子小于90时,NOx吸收率随超重力因子增加而增加,当超重力因子高于90时,吸收率随超重力因子增加而变化不大。模型的数据关联结果良好。     

超重力法处理高浓度氮氧化物废气中试研究

采用超重力旋转填料床治理某厂硝化尾气,在前期研究基础上,中试试验重点考察操作参数及系统运行的稳定性。考察了进气量、液气比、超重力因子、吸收剂的浓度等因素对吸收率的影响,确定了治理氮氧化物的适宜条件。结果表明:在进气量100m3.h-1、液气比20L.m-3、超重力因子90和尿素浓度20%的条件下,单级吸收率达到了85.4%,采用两级串联吸收,连续稳定运行30天,平均吸收率达到了96%以上。     

分层填料错流旋转床吸收甲醇气体的传质性能

在分层填料错流旋转床中用水吸收挥发性有机物甲醇气体,研究了超重力因子(β)、空床气速(u)、液体喷淋密度(q)和甲醇气体进口浓度等操作参数对甲醇气相总体积传质系数KGa的影响.结果表明,甲醇气体的KGa值随β,u和q增加而增加,随甲醇气体进口浓度增大变化较小.在β=100, u=0.9 m/s, q=17.6 m~3/(m~2×h)和甲醇气体进口浓度14000 mg/m~3时,甲醇气体的吸收率为97%,KGa达27 s~(-1)以上,是挡板填料逆流旋转床的1.1～3.9倍,是挡板填料错流旋转床的2～7.7倍,表明分层填料错流旋转床可有效减小气膜控制为主的传质阻力.当甲醇气体入口浓度稳定时,在u大、q小的情况下,β对甲醇气体的KGa影响较大,有效强化了吸收甲醇过程中的传质效率.分层填料错流旋转床中u达1 m/s,是挡板填料错流旋转床中的3～12倍.     

泡沫金属填料旋转床用于胺法脱碳

为有效实现CO2的分离富集,在泡沫金属填料的超重力旋转床中,采用醇胺溶液吸收大气中的CO2。考察了不同种类醇胺溶液的CO2吸收特性和传质行为。研究结果表明,醇胺溶液种类对超重力旋转床的CO2吸收性能有很大影响,其中乙醇胺溶液的吸收效果最好;提高转速或吸收液浓度,体积传质系数随之明显增大;体积传质系数随液体流量的增加呈增大趋势,但增幅逐渐减小,随温度的升高呈先增加后减小的趋势。     

超重力过程工程装置结构研究进展

综述了超重力过程工程装置结构近年来的研究进展,分析了各种装置的结构特点、适用场合,重点分析论述了撞击流-旋转填料床、折流板式超重力旋转床、分裂填料旋转填料床、多级雾化超重力旋转填料床、螺旋通道型旋转床等新型特殊装置的结构特点及优缺点. 认为优化进液方式、延长气液停留时间及针对性集成设计是未来超重力过程工程装置的发展方向.     

同心圈式超重力旋转床液泛模型

同心圈式超重力旋转床是一种新型超重力旋转床。液泛是超重力旋转床流体力学的重要特征。同心圈式超重力旋转床液体分布器和转子内缘之间的环形空间内的液滴被气体夹带,液滴受到离心力和气体曳力的作用,通过建立微分方程可获得液滴径向速度为零时的液滴运动径向距离。当该径向距离小于环形空间的径向距离,此时产生雾沫夹带液泛。由此建立同心圈式超重力旋转床雾沫夹带液泛模型。实验以空气和水为物系,测定了转子直径为1000 mm、高度为100 mm的同心圈式超重力旋转床在不同转速和表观液速下气体进口和出口之间的气相压降随表观气速的变化。气相压降随表观气速的增大先缓慢增大后快速增大。用表观气速对气相压降求导和目测旋转床中心气体出口处出现大量液体被气体夹带来确定液泛点气速。通过液泛点气速求得雾沫夹带液泛模型的系数k,并对该系数k进行关联。该雾沫夹带液泛模型的计算值和实验值吻合很好,平均偏差为3.1%。该模型优于Sherwood液泛模型,对同心圈式超重力旋转床的工业应用提供了必要的设计依据。     

新型旋转填料床脱除烟气中SO2的实验研究

在新型旋转填料床中以NaOH为吸收液脱除烟气中的SO2,考察了超重力因子、液气体积比、进气量等因素对脱硫率(h)和气相传质系数(KGa)的影响及循环次数对脱硫率和溶液pH值的影响. 结果表明,h随超重力因子、液气体积比增加而增加,随进气量增加而降低;KGa随超重力因子、液气体积比、进气量增加而增加. 脱硫率和溶液pH值随循环次数增加呈下降趋势. 最佳操作条件为：超重力因子67,进气量55 m3/h,液气体积比(1.1~1.3)′10-3. 在该条件下,出口气体中SO2浓度低于100 mg/m3,h稳定在约98.7%,比多级雾化旋转填料床提高18.7%. 对实验数据进行回归,拟合出KGa与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式为