分散液相强化微溶气体吸收的研究

在气升式搅拌反应器中,利用水对微溶气体CO2(常压和室温条件)的物理吸收过程,考察加入辛醇(有机分散相)对传质过程中体积传质系数和增强因子的影响。研究辛醇加入体积分数(1%—5%)、搅拌速率(200—700 r/min)、气体流速(350—700 L/min)变化对吸收效果的影响,用插值函数微商法确定体积传质系数。结果表明,向水体系中加入少量辛醇可以明显改善吸收效果,体积传质系数随辛醇加入体积分数的增加呈现先增加后减小的趋势,当辛醇加入的体积分数为4%左右时吸收效果最好。增强因子与CO2分配系数、扩散系数有关,与吸收效果呈线性关系,最大增强因子为2.76。     

双驱动搅拌器内N-甲基二乙醇胺吸收剂吸收二氧化碳的传质研究

采用双驱动搅拌器,用MDEA溶液作为吸收剂进行CO_2吸收实验,考察了吸收温度、双驱动搅拌器中上、下搅拌速率和进气流量对瞬时传质速率和平均传质系数的影响。研究发现,在本文工况条件下,随着吸收温度和进气量升高,CO_2的瞬时吸收速率和平均传质系数均呈现先上升后下降的趋势;随着上、下搅拌速率的增加,CO_2的瞬时吸收速率和平均传质系数均呈现上升趋势。     

气泡细化过程中气含率的实验研究

应用压差法测定局部气含率,用膨胀法测定平均气含率.分别讨论了中心和偏心搅拌模式下气体流量、搅拌转速等因素对局部气含率和平均气含率的影响,以及局部气含率沿径向的变化规律.结果表明,中心双向搅拌和偏心单向搅拌均可显著提高气含率,且后者更有效;在筒内壁附近的气含率无论何种搅拌方式均随着气体流量的增大而增大;中心搅拌下的气含率随着径向距离的增大而下降,但偏心搅拌则在不同的位置气含率沿径向的变化表现出不同的变化趋势:平均气含率无论中心和偏心搅拌均随流量增加,但随转速的增加中心搅拌模式下气含率变小而偏心搅拌模式下的则增大.     

非牛顿流体中气泡群传质的研究

CO2气泡群在液相中的传质在化工过程中广泛存在.对CO2气泡群在3种不同流体(牛顿流体、非弹性剪切变稀流体和黏弹性剪切变稀流体)中的气液传质过程进行了研究.利用CO2探针测定了不同操作条件下CO2的体积传质系数,考察了液相浓度,气体流量以及流变性质对体积传质系数的影响.结果表明:在3种流体中,体积传质系数均随气体流量的...     

甘油水溶液中气液传质过程的研究

对二氧化碳气泡群在不同质量分数的甘油水溶液中的气液传质过程进行了研究。利用二氧化碳探针测定了不同操作条件下二氧化碳的体积传质系数,通过图像处理技术得到了气泡群的界面面积,考察了液相质量分数,气体流量对体积传质系数、界面面积和传质系数的影响。结果表明:体积传质系数均随气体流量的增大而增大,随溶液质量分数的增大而减小。气体流量通过影响界面面积对传质速率产生作用,而甘油水溶液的质量分数对传质速率的影响则归因于黏度对传质系数的影响。     

有机分散相强化气体吸收的研究

分析了有机分散相强化气体吸收机理,阐述了分散相强化气液传质的意义.以水吸收二氧化碳为研究体系,实验考察了加入辛醇、辛烷对吸收过程影响,运用因次分析法分析有机分散相分散程度对吸收效果的影响,进而确定强化气体吸收的最小搅拌速度,并用插值函数微商法确定体积传质系数KLa.研究结果表明:有机分散相的加入能够显著提高气体吸收速率;适宜的搅拌速度有利于液液体系分散,促进传质;降低界面张力和增加气含率也有利于传质.     

氢气和一氧化碳在混二甲苯中的传质系数

在１Ｌ表面进气式高压机械搅拌釜中,采用气体间歇吸收技术,在不同的温度,气体压力下研究了Ｈ２和ＣＯ在混二 的体积传质系数,结果表明,Ｈ２和Ｃ类混二甲苯中的体积传质系数均随温度的升高而升高,随压力增加而增加,而且在桢的温度和压力下,ＣＯ在混二甲苯中的体积传质系数大于Ｈ２的体积传质系数,但数量级是相同的,同时随着搅拌速率的升高,体积传质系数也在增加。     

静态混合器中碱液吸收二氧化碳的传质系数

用Ｋｅｎｌｃｓ静态混合器，对碳酸钠水溶液吸收二氧化碳过程进行强化作了研究，测定了总体积传质系数，分析了静态混合元件强化气体吸收的机理。实验表明，传质系数随气体质量流量、流体质量流量和元件数的增加而增加。根据实验数据，得出了传质系数和吸收效率的关联式。     

填料塔中氨水吸收二氧化碳的传质性能

在填料塔中对氨水吸收二氧化碳的传质性能进行了实验研究,测定了填料塔单位体积的有效传质面积aV,气相传质系数kG和体积总传质系数KGaV等,实验结果表明,随着气体流量增加,aV值略有上升,kGaV和kG值明显增大;体积总传质系数KGaV值也随着气体流量和氨水浓度的升高而增大。在总传质阻力中,气膜阻力所占比例相对较小,氨水吸收二氧化碳的过程主要受液膜阻力的控制。     

微通道内二乙醇胺/乙醇溶液吸收CO_2的传质性能

利用高速摄像仪实验研究了微通道内二乙醇胺(DEA)/乙醇溶液吸收CO2的传质过程。采用图像法得到微通道内气泡的体积变化,根据微通道进出口压力,计算得到了气液两相从开始接触到平衡时的平均传质系数k。分别考察了气液相流量和DEA浓度对传质系数的影响。结果表明:传质系数随着液相流量和溶液中DEA浓度增大而增大。对于给定的液相流量和DEA浓度,k随着气相流量增大而增大并逐渐趋于一个恒定值。提出了一个传质系数预测式,预测值和实验结果吻合良好。     

CO2-原油体系发泡特性实验研究

为研究CO₂驱油田分离器内泡沫层产生及消除机理,设计了一套高压溶气原油泡沫测试系统,采用降压法研究了CO₂-原油体系的发泡特性。利用高速摄像机对泡沫产生至衰变的演变过程进行了记录,总结分析了不同降压阶段的气泡行为,研究了降压速率和搅拌速率对原油发泡特性的影响规律。研究发现,随压力降低,稳定存在气泡的直径增大,气泡位置上移,发泡行为更加剧烈;降压速率增加对降压阶段的发泡行为无明显影响,但会加剧稳定工作压力下的发泡行为;在转速小于等于120 r/min的条件下,搅拌速率增加会加剧降压阶段的发泡行为,但会加速稳定工作压力下的泡沫衰变。     

离子液体水溶液-气体水合物对CO2的双捕获工艺

设计了以离子液体[APMIM]Br水溶液吸收-生成水合物捕获CO2工艺流程,并利用CO2在该离子水溶液中的溶解度数据和在其中生成CO2水合物的相平衡实验数据进行物料衡算. 考察了水含量、压力和液气流量比对气体吸收-水合物生成的CO2双重捕获效果的影响,对比了气体水合物与离子液体水溶液捕获CO2的能力. 结果表明,在较高压力和水含量条件下,水合物捕获CO2的效应强于离子液体溶液;较低压力下离子液体溶液吸收CO2起主要作用. 与纯水合物法相比,双捕获工艺具有一定优势,且突破了单纯水合物脱碳的压力和CO2含量要求高的局限性. 当原料气中CO2低于65%(j)时,系统的脱碳效率低于40%,对于CO2含量较低的气体,其CO2的脱除性能回归至单纯离子液体溶液体系.     

CO2 absorption rate in an algal culture: Effect of pH

In a CO₂-limited algal culture, grown in a tubular loop photobioreactor, the maximum rate of CO₂ absorption increased about 1.5-fold when the culture pH value was increased from 6.5 to 7.5 with a fixed initial P_CO2. The mean volumetric CO₂ transfer coefficient (K_La) increased about 1.8-fold. The bicarbonate ion concentration would be increased 10-fold by the pH increase. The effect of pH on the absorption rate is attributed to changes in either the CO₂ diffusivity, the gas bubble size, or the CO₂ reaction kinetics at the gas/liquid boundary.     

Ammonia absorption from a bubble expanding at a submerged orifice into water

To investigate the mechanism of gas absorption from a bubble containing soluble and insoluble components, a gaseous mixture of ammonia and nitrogen was bubbled into water. The growth curve, volume, surface area and shape of the growing bubbles were measured with parameters such as inlet gas composition, gas flow rate and gas chamber volume. The bubble volume decreased with the increasing composition of ammonia in a bubble, decreasing gas chamber volume and decreasing gas flow rate.To reasonably express the mass transfer from the bulk of a gas in a bubble to the bulk of a liquid, the overall mass transfer resistance was evaluated by the mass transfers in the gas phase, interface and liquid phase.The non-spherical bubble formation model combined with the overall mass transfer resistance estimated well experimental bubble shape, bubble volume at its detachment from an orifice, growth rate and mass transfer rate.Moreover, the change of concentration with bubble growth time and the fractional absorption during bubble formation were simulated.     

熔融盐对合成气成分影响模型

气化粗合成气主要成分为CO、CO2、H2,经过变换和重整后在催化剂作用下可以合成不同的化学品。熔融盐可吸收粗合成气中的CO2,并实现H2/CO在1.5～2.9之间调整。熔融盐合成气成份调整过程是一个传质与化学反应同时进行的非平衡、耦合过程。从球体扰流方程和反应动力学方程出发,通过量纲分析推导出合成气组分与操作条件的关系,对固定床内熔融盐对合成气成份调整过程进行了分析。熔融盐合成气成份调整的限制过程为气体从气泡表面向熔融盐内部的传质过程。温度升高、气泡直径减小、停留时间增加有利于合成气中H2百分比增加;然后对模型进行了实验验证,实验结果与理论结果吻合良好。     

CO2 Capture Using Monoethanolamine in a Bubble‐Column Scrubber

A continuous bubble‐column scrubber, capturing CO₂ gas by monoethanolamine (MEA) solution in a pH‐stat operation, is used to search for optimum process parameters by means of the Taguchi method. The process variables are the pH of the solution, gas flow rate, concentration of CO₂ gas, and temperature. From the measured outlet CO₂ gas concentrations, the absorption rate and overall mass transfer coefficient can be determined with the support of a steady‐state material balance equation as well as a two‐film model. According to the signal‐to‐noise ratio, the significance sequence influencing the parameters and optimum conditions can be determined. CO₂ concentration and pH value proved to be decisive parameters, while temperature and gas flow rate were minor. Five sets of optimum conditions were obtained and could be further verified by empirical equations.     

混合醇胺溶液吸收烟气中CO2

研究了温度、CO2含量与吸收液浓度对醇胺溶液吸收CO2性能的影响,并比较了不同复配体系对二异丙醇胺(MDEA)的活化效果。结果表明,醇胺溶液对CO2的吸收速率随反应时间的增加而降低,随吸收温度的升高而增强,以40℃为宜;吸收反应速率均随气、液相反应物含量增大而增强;混合体系对MDEA的活化效果为二乙烯二胺最好,乙醇胺最差。     

超重力旋转填料床中柠檬酸钠缓冲液吸收二氧化硫(英文)

Absorption of SO2 from a SO2/air mixture with sodium citrate buffer solution was investigated using a rotating packed bed(RPB) in laboratory scale.The effects of operating parameters,such as the rotation speed of RPB,liquid-gas ratio,inlet gas flow rate,inlet concentration of SO2 in flue gas,sodium citrate buffer concentration and initial pH of absorption solution,on the SO2 concentration in the absorption solution or removal efficiency of SO2 were examined.Incremental rate of sulfate radical ions in the absorption solution was also examined.Experimental results indicate that the efficiency of this regenerative process will be improved by using RPB under appropriate operating conditions,and the generation of SO2-4 will be restrained in the process in RPB.     

鼓泡塔中低浓度表面活性剂对CO2吸收传质系数的影响（英文）

The effect of different surfactants (n-octyltrimethylammonium bromide (OTABr), sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) and Tween 80) with different critical micelle concentrations (CMC) on the CO2 absorption into aqueous solutions in a bubble column is analyzed in the present work. The presence of these surfactants in-creased the gas–liquid interfacial area, and decreased the liquid phase mass transfer coefficient, but with signif-icant different extent. The results indicated that the CMC can be a key parameter affecting the mass transfer of CO2 absorption into a dilute aqueous solution of a surfactant. Sardeing's model was used to fit the experimental data successfully by re-correlating the parameters.