动力波洗涤器性能实验研究

以电厂电除尘器捕集的飞灰、空气、水为实验介质,采用单因素考察的方法,研究了液气比、液体喷射速度、气相速度对动力波洗涤器的压降、除尘效率的影响。结果表明:压降随着气相速度、液体喷射速度的增加而增加,利用实验结果拟合得出的压降数学模型,其计算值与实测值非常接近,可为设备的工业应用和放大设计提供可靠依据。除尘效率随着液气比的增加而增加,当液气比达到8—9 L/m3时,除尘效率达到99.9%并趋于稳定;与文丘里洗涤器的对比实验表明:除尘效率相同时,动力波洗涤器压降仅为文丘里洗涤器压降的26%,雾沫夹带质量浓度为文丘里洗涤器的4%。     

填料塔中乙二胺/磷酸溶液吸收SO2的体积总传质系数

SO2减排已经成为国际关注的焦点问题,近年来,湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、技术成熟等优点,成为当今占主导地位的烟气脱硫方法。可再生胺法脱硫技术作为一种新的脱硫方法得到了普遍关注。为进一步的工业设计提供参考依据,今采用乙二胺/磷酸溶液为吸收剂,测定和计算了在填料塔中乙二胺/磷酸溶液吸收烟气中SO2的体积总传质系数KGa,并研究了液气比、乙二胺浓度、进口气体中初始SO2浓度、吸收液初始pH值及反应温度对KGa的影响。实验结果表明,KGa随液气比的增大、乙二胺浓度的升高、吸收液初始pH值的增大而增大;体积总传质系数随初始SO2浓度的升高、反应温度的升高而降低。     

填料塔中哌嗪二胺吸收低浓度SO_2的传质性能

为满足有机胺法脱硫设计开发的需要,采用动态吸收法测定了填料塔中哌嗪二胺(PA-A)水溶液吸收低浓度SO2的体积总传质系数KGa,考察了吸收工艺参数如吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相流率、吸收温度、进气SO2浓度及流速等对KGa的影响。结果表明:KGa随着吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相喷淋密度的增加而增大;随着吸收温度、气相流率及进气SO2浓度的增加而减小。通过实验结果分析得到体积总传质系数KGa与气液相流率比(qG/qL)之间符合指数关系式,该经验关系可用于工程设计计算。     

碳酸钠溶液吸收H2S气体的传质性能及数学模型分析

采用Na2CO3溶液在填料塔中分别吸收高、低浓度H2S气体,通过测定总体积传质系数(KGa),采用基于Box-Behnken设计的响应面分析方法研究吸收液流量、浓度和气体流量对KGa的影响,建立了Na2CO3溶液吸收高、低浓度H2S的二次响应曲面模型. 结果表明,在高、低H2S吸收体系中,各因素对KGa的影响规律基本一致,在低浓度H2S吸收体系中对KGa的影响更大. KGa与3个因素之间不是简单的单调函数关系,吸收液流量和浓度具有较强的相互增效作用. 处理H2S浓度为2.16%(j)、气体流量为720 L/h的体系时,当吸收液浓度为0.082 mol/L、其流量为11.28 L/h时,KGa最大;处理H2S浓度为20.1%(j)、气体流量为720 L/h的体系时,吸收液浓度为0.764 mol/L、其流量为11.28 L/h时,KGa最大.     

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     

填料塔中的NaOH水溶液脱除空气中微量CO2的传质动力学

在填料吸收塔中测定了25℃时NaOH水溶液吸收空气中微量CO2的体积传质总系数(KGαv)．并研究了进口气体中CO2的含量、气体流量、吸收液喷淋密度以及NaOH浓度对体积传质总系数的影响。进口气体中CO2的含量、气体流量、吸收液喷淋密度对KGαv的影响较小;NaOH浓度对KGαv的影响较大,随着NaOH浓度的增加,KGαv显著提高。     

ZSM-5型分子筛强化水吸收CO_2

在难溶气体吸收体系中加入第3分散相粒子是强化传质过程的一个重要手段,文中采用恒温搅拌釜对ZSM-5型分子筛/水浆料强化CO2的吸收过程进行了实验研究,考察了硅铝摩尔比(120,150,360)、固含率和气相CO2体积分数对增强因子的影响。结果表明:随着分子筛硅铝摩尔比的增加,其疏水性增强,增强因子随之增大;随着分子筛固含率的增加,气液界面处颗粒的覆盖率增大,增强因子迅速增大,当气液界面处颗粒的覆盖率逐渐接近最大覆盖率时,则增强因子逐渐趋于恒定值;随着气相CO2体积分数的增加,溶质在溶液中的扩散作用逐渐增强,而分子筛颗粒输运作用逐渐减弱,增强因子减小。针对分散相微粒增强难溶气体的吸收过程,提出了一个三维非均相传质模型,计算结果和实验数据吻合良好。     

填料毛细管精馏传质效率影响因素的数值计算

毛细管精馏通过利用毛细结构内固液分子相互作用力和微孔结构界面曲率影响,改变混合液的气液平衡,实现对共沸溶液的分离.为探究毛细管精馏的操作条件对气液相间传质效率的影响,通过使用CFD数值模拟研究影响乙酸乙酯-乙醇混合溶液相间传质的因素,如气相进口速度、气相进口质量分数和孔隙率.结果表明:气相速度越大,会降低对乙酸乙酯的分...     

海水及浓盐水烟气脱硫试验研究

采用喷淋空塔对海水及海水淡化浓盐水的脱硫效率进行了研究。综合考虑了SO2质量分数、液气比、温度和流量等因素对海水烟气脱硫效率的影响,重点比较了海水、蒸馏法浓盐水和反渗透浓盐水的脱硫效率,并对塔底吸收液的温度、pH值、SO32-及SO42-质量分数的变化进行了考察。试验表明SO2质量分数、液气比对海水烟气脱硫影响显著,而温度、气体流量对脱硫效果影响较小。当液气比为9.6 L/m3、气体停留时间为3.08 s,SO2浓度小于1 000×10-6时,海水、蒸馏法和反渗透法浓盐水的脱硫率均在95%以上。     

中空纤维致密膜基吸收CO2传质机理分析

研究了硅橡胶/聚砜中空纤维致密膜基吸收CO2的传质机理,考察了吸收剂种类(NaOH、MEA、DEA、TEA)、NaOH浓度、吸收剂流速、吸收剂压力和气相压力对CO2传质系数的影响,并采用数学模型对实验结果进行了分析.其中,用2×103 mol·m-3NaOH溶液作吸收剂时,聚合物膜传质为控制步骤,总传质系数与CO2在膜中的传质系数相近,且实验过程中无漏液、鼓泡等现象发生.     

Gas-liquid flow mass transfer in a T-shape microreactor stimulated with 1.7 MHz ultrasound waves

This paper describes the application of ultrasound waves on hydrodynamics and mass transfer characteristics in the gas-liquid flow in a T-shape microreactor with a diameter of 800 μm.A 1.7 MHz piezoelectric transducer (PZT) was employed to induce the vibration in this microreactor.Liquid side volumetric mass transfer coefficients were measured by physical and chemical methods of CO2 absorption into water and NaOH solution.The approach of absorption of CO2 into a 1 mol· L-1 NaOH solution was used for analysis of interfacial areas.With the help of a photography system,the fluid flow patterns inside the microreactor were analyzed.The effects of superficial liquid velocity,initial concentration of NaOH,superficial CO2 gas velocity and length of microreactor on the mass transfer rate were investigated.The comparison between sonicated and plain microreactors (microreactor with and without ultrasound) shows that the ultrasound wave irradiation has a significant effect on kLa and interfacial area at various operational conditions.For the microreactor length of 12 cm,ultrasound waves improved kLa and interfacial area about 21％ and 22％,respectively.From this study,it can be concluded that ultrasound wave irradiation in microreactor has a great effect on the mass transfer rate.This study suggests a new enhancement technique to establish high interfacial area and kLa in microreactors.     

泡沫金属填料旋转床用于CO2的吸收

采用空气-CO2-NaOH体系,对泡沫金属填料旋转床的气相压降特性和CO2吸收特性进行研究,研究结果表明：泡沫金属填料旋转床的气相压降随转速和气量提高而增加,与液量的变化无关;体积传质系数（KGa）随转速的提高先增大后缓慢降低,随气量的增加几乎呈线性减小,随液量的增加而增加。与常见的金属丝网填料相比,泡沫金属填料具有动平衡性好、传质效率高、压降低等优点。     

CO_2微细气泡在NaOH溶液中吸收速率研究

以喷气机械搅拌精炼过程为背景,研究了搅拌方式、喷气流量、搅拌转速等因素对气体吸收速率的影响,通过测定NaOH吸收CO2的速率研究气泡微细化过程,探讨了各种因素对容积传质系数和CO2利用率的影响规律.结果表明,中心搅拌情况下传质系数和气体利用率按单向、间歇和双向模式增加;容积传质系数无论在何种搅拌模式下均随着气体流量的增加而增加,但气体利用率则随着气体流量的增加而呈现先减小后增大的趋势:中心单向搅拌模式下容积传质系数和气体利用率均随着搅拌速率的增加而变小.在实验基础上,应用因次分析原理关联了容积传质系数与相关数群的准数方程,为高温实验的气泡微细化了提供科学和实验依据.     

Removal of Gas Pollutants of a Thermal Oxidizer with a Dynamic Scrubber

The absorption of gas pollutants including CO₂, CO, NO, NO₂, SO₂, and H₂S from the exhaust of a paint recuperative oxidizer into NaOH solution has been studied using an industrial scale dynamic scrubber. Experimental results show the influence of the absorbent concentration on the pollutant removal efficiency. The best removal efficiencies of CO₂, CO, NO, NO₂, SO₂, and H₂S were 79, 80, 80, 100, 75 and 88 %, respectively, with 2 % NaOH as the absorbent. A comparison of these results with previous studies shows that the liquid‐to‐gas flow rate ratio (F_L/F_G) in this dynamic scrubber is much smaller than for traditional NaOH scrubbers and spray dryers.     

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。     

湿法烟气脱硫塔内传递与化学反应过程CFD模拟

以某330 MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象，采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型，以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性，通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、化学反应模型的耦合。基于上述模型预测了脱硫塔内气-液两相流动、液滴蒸发与SO₂化学吸收过程，获得了SO₂浓度与浆液pH的径向分布特性，详细分析了气-液流动对化学吸收特性的影响，结果表明局部液气比分布特性是影响SO₂径向分布的关键因素之一，可通过调控近壁区及主管道区的两相流动状态提高脱硫塔的吸收性能；随着气相侧SO₂浓度提高或液滴粒径减小，浆液pH下降速率增大且各化学组分浓度达到稳定状态用时缩短。     

二乙醇胺溶液吸收CO2过程

运用双膜理论对气液两相传质进行分析,针对二乙醇胺溶液吸收CO2建立数学模型,该模型精确描述CO2传质速率对溶液pH值依赖程度及速率强化因子随化学反应进行的变化情况. 从每种含碳离子(包括CO32-, HCO3-与RNHCOO-)在不同反应阶段的浓度分布角度分析了各自对总传质速率的影响规律,实验中分别控制溶液浓度、进气流量和复合溶液配比等工艺参数. 结果表明,CO2传质速率主要受CO32-与HCO3-控制,而RNHCOO-的作用有限. 吸收液浓度提高促进传质,但当pH值降至8.2后其作用减弱;传质速率随进气流量升高而加快,70 mL/min后趋于稳定;复配溶液较单一溶液对CO2吸收速率和吸收量均有促进作用,但复配比例变化对离子贡献率影响微弱.