水平管束降膜蒸发中CO2解吸的微观特性

水平管降膜蒸发中释放的不凝气严重降低了管内冷凝传热速率，会使海水淡化的能耗成本显著增加，因此研究水平管束降膜蒸发中CO₂解吸的微观过程具有重要意义。文章建立了耦合水平管束降膜蒸发传热和CO₂解吸的理论模型，计算得到CO₂解吸单元体、碳酸盐组分浓度，分析了CO₂解吸量的微观特性。结果表明：传热系数的模拟值与实验值吻合良好；化学反应时间沿竖直管排方向减小且其速率逐渐降低，而沿水平管长方向随竖直管排节点数的增加而变长；主导CO₂解吸速率的HCO₃^-和CO₃^2-在微元内的浓度显著高于CO₂和H⁺浓度；单位面积的蒸发速率和每吨海水CO₂解吸量沿竖直管排、水平管长方向均减少。