旋流反应脱除天然气中CO_2研究

以离心强化传质机理为基础,将天然气脱碳吸收反应引入旋流场内进行;采用实验和CFD (Computational Fluid Dynamics)两种方法研究了不同条件下旋流反应器内各组分的浓度分布,考察了胺液(MEDA)作为吸收剂对CO_2脱除率的关键影响因素。研究结果表明:操作气速有一个最佳范围,在这一气速范围内,CO_2脱除率保持在一个较高水平;胺液吸收CO_2反应非常迅速,在进入旋流反应器后反应物浓度快速降低,变化趋势呈现旋转涡流的形态;随着进口CO_2浓度的增大,CO_2浓度衰减的趋势有所减弱。20℃时,D75mm旋流器在进口流量36m~3/h工况下,n(CO_2)/n(MDEA)在0.25～1.0范围内,其比值越大,CO_2脱除率越低;当n(CO_2)/n(MDEA)=0.25时,CO_2脱除率最高可达99.5%以上,可满足天然气脱除CO_2的需要。