多因素对散堆填料吸收塔内有效传质面积的影响

为了明确高压下散堆填料吸收塔内有效传质面积随不同因素的变化规律及影响程度,利用实验室θ环散堆填料塔实验装置,采用添加丙三醇的低浓度NaOH溶液吸收CO_(2)进行有效传质面积测定实验,并对各因素进行敏感性分析。研究表明:1 MPa为有效传质面积从骤增到平缓增加的分界点压力;吸收温度对有效传质面积的影响幅度较小,呈现先增大后减小的趋势;随着气体流量、溶液流量以及溶液黏度的增大,有效传质面积呈现近似线性增加的趋势;有效传质面积对各因素的敏感性由大到小顺序为溶液黏度、溶液流量、吸收压力、气体流量、吸收温度。

填料塔气液传质参数研究（Ⅰ）──有效传质面积及容积传质系数

用化学吸收法测定了拉西环填料的有效传质表面积和容积传质系数，并进一步用物理法比较测定了容积传质系数。实验证明，用化学法测得的容积传质系数大于物理法测定值。并得出有效传质表面积及容积传质系数与喷淋密度的关系式。

湍球塔气液相界面结构及传质面积

湍球塔因其防堵塞、强湍动、传质面积大等特点,可作为烟气氨法脱碳后用磷石膏浆料净化尾气微量氨的气液传质设备。本文基于湍球塔液滴团聚分散理论研究了液滴和液膜形成的气液相界面结构,并得到气液传质面积的数学模型。在磷石膏浆料吸收氨法脱碳尾气微量氨的湍球塔实验装置中,在气体Re_g157~475、液气比1~6范围内进行实验研究,从实验数据回归得到的气液传质面积与理论计算值吻合。结果表明,湍球塔气液传质面积以团聚分散的液滴为主,湍球表面积占比不足25%。

碳捕集吸收塔改性塑料填料的传质性能研究

用塑料填料代替不锈钢填料能显著降低碳捕集吸收塔的投资成本,为提高填料传质效率,需要评估其在不同吸收剂环境下的传质性能。该文以CO_(2)(空气)-NaOH水溶液体系为基础,添加非离子表面活性剂改变溶液表面张力和添加聚乙二醇改变溶液粘度来模拟不同的吸收剂环境。在内径为300mm、填料高度为2000mm的填料塔中,测试并比较ST250Y亲水改性塑料填料和不锈钢填料的传质性能和特点。实验结果表明:亲水改性塑料填料与不锈钢填料传质性能在多种工况条件下都表现出相似特性,塑料填料在低表面张力的吸收剂环境中更具优势。在实验的基础上,拟合2种填料的预测关联式,能够有效预测在不同气速、液体表面张力和粘度条件下填料的有效传质面积,预测值与实验值比较吻合。

旋转填料床内有效传质比表面积的测定与验证实验研究

气液有效传质比表面积是衡量旋转填料床内传质速率的重要参数,采用化学吸收法测定常压下旋转填料床中丝网填料的有效传质比表面积。利用氢氧化钠溶液和碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液吸收CO2,通过Danckwerts模型和拟一级反应动力学原理分别计算有效传质比表面积并进行对比验证。研究结果表明,有效传质比表面积仅与转速和喷淋密度有关,为流体力学参数,且在转速为1 300 r/min,喷淋密度为542 L/(m2.h)时达到最大;在相同操作条件下,不同吸收液所测得的有效传质比表面积相同。实验结果证实,提出的拟合计算方法是可行的。

微孔膜气体分布器气液传质比表面积的研究

研究了以微孔膜作为气体分布器的反应器的气液传质比表面积,主要考察了气体流量、液面高度、表面张力等操作因素对气液传质比表面积的影响。结果表明,气液传质比表面积随着气体流量的增大先呈增大的趋势,到一定值时,开始呈减小趋势;随着表面张力的增大而减小;随着液面高度的增大缓慢减小。与传统塔设备比较,微孔膜气体分布器的气液传质比表面积要高,分布器强化了气液传质过程。最后,运用量纲分析方法对试验数据进行非线性回归得到关于气液传质比表面积的关联式,此式较好地吻合了试验数据。

超重力反应器有效传质比相界面积的测定

本文采用NaOH溶液吸收CO2测定有效传质比相界面积的方法,研究了在不同操作条件、不同填料下超重力反应器 的有效传质比相界面积,得出超重力反应器的有效传质比相界面积比普通填料塔的高出3-7倍。

神经网络模型模拟旋转填充床的有效传质比表面积

有效传质比表面积(a)是设计旋转填充床的重要参数,其高精度预测尤为重要。采用了5种神经网络模型模拟旋转填充床的有效传质比表面积,包括前馈反向传播神经网络(FFBP)模型、广义回归神经网络(GR)模型、串并联叠层神经网络(CFBP)模型、径向基神经网络(RB)模型和埃尔曼正向反向神经网络(EFBP)模型。选择气体雷诺数(Re_(G))、液体雷诺数(Re_(L))、液体弗洛德数(Fr_(L))、液体韦伯数(We_(L))和填料特征参数(ψ)5个无量纲准数作为模型的输入参数,有效传质比表面积作为模型的输出参数,采用均方误差(E^(2))和相关系数(R^(2))评价模型的准确性。模拟结果与文献的实验值比较表明,5种神经网络模型可以很好地描述旋转填充床的有效传质比表面积,其中GR模型最佳。采用GR模型模拟预测了超重力因子、气体流量和液体流量对有效传质比表面积的影响,预测结果表明:有效传质比表面积随超重力因子和气体流量的增加而增加;在液体流量较低时,有效传质比表面积随液体流量的增加而增加,而超过一定流量后随其增加而减小。

金属板波纹规整填料在CO_2吸收塔中的传质性能

开发高效规整填料,有利于降低CO2捕集过程的能耗和成本。文章在直径200 mm的填料塔中,使用氢氧化钠水溶液吸收空气中微量CO2的方法研究了金属板波纹规整填料的传质性能,测定了具有不同几何参数的规整填料的有效传质面积。实验结果表明:随着气液相流量的增加,有效传质面积逐渐增大,且气相流量的影响相对较大。当气液流量达到一定值时,有效传质面积会超过填料的比表面积。而填料几何参数对有效传质面积也有较大的影响。当波纹倾角α=30°,波纹齿顶角β=75°时,有效传质面积较大。而且α对有效传质面积的影响较β大。在同时考虑气液相流速的影响的基础上,文章提出了新的有效传质面积的关联式,计算值与实验值吻合较好。

液幕式脱硫吸收塔中气液传质特性的实验研究

对液幕式吸收塔脱硫性能进行了实验研究,分析了烟气流量、循环浆液量、浆液pH值等参数对脱硫性能的影响,合理选择装置结构和运行参数时,脱硫效率可达95%;提出了液幕式吸收塔中传质面积的计算方法,建立了液幕式吸收塔的传质模型,发现传质系数在pH=5～10之间变化不明显,得到了液幕式吸收塔的传质系数关于气相和液相雷诺数的经验关系式。

液体黏度对CO_2吸收塔规整填料传质性能的影响

为了有效提高CO2捕集过程中的传质效率,需要测量规整填料在不同溶液体系下的传质性能。在氢氧化钠水溶液-空气-CO2体系的基础上,通过向液相加入甘油的方法,使液相黏度由0.001 Pa·s最高增加至0.002 5 Pa·s。这一改变使实验体系更加接近真实的CO2吸收体系,如乙醇胺、二乙醇胺水溶液等。利用此改进后的体系,在直径为200 mm、填料高度为800 mm的填料塔中,测量了波纹倾角为45°、齿顶角为90°、波纹峰高为9 mm的金属板波纹规整填料在不同操作条件下的有效传质面积。实验结果显示:黏度的改变直接影响到填料在同等条件下的有效传质面积。在实验的基础上,将黏度参数关联到新的关联式中,可以有效预测在不同黏度体系下的有效传质面积,计算值与实验值吻合较好。

液相物性对规整填料内气液二相流的影响

运用商用流体计算软件FLUENT6.3,建立基于Navier-Stokes方程和VOF方法相结合的CFD分析模型,湍流结构模拟采用RNG k-ε模型,研究了液相物性参数对规整填料内气液二相流体动力学特性的影响。采用文献实验测试结果对该模型进行了验证。重点研究了在一定逆向气流速度条件下液相密度和黏度等物性参数对液膜流动的影响。结果表明:在分析的液相物性参数变化范围内,填料表面均能形成一层稳定的液膜流,气相流场分布也基本一致。液相密度增加,界面液相速度均值增大,沿界面速度值波动幅度降低,填料持液量减小。液相黏度增大,界面液相速度均值减小,持液量增加。2个物性参数改变时,有效界面传质面积均保持在一定值范围内波动。

塔板上气泡直径的模拟计算

塔板上气液泡沫层传质面积对传质速率影响很大.传质面积由气泡的直径、大小分布和浓度所决定.气泡大小受塔板上流体力学状况影响,要对塔板上的气泡直径和分布进行可靠的模拟计算,就要对板上泡沫层的流体力学状况有着透彻了解,而板上流体力学状况十分复杂,因此,气泡直径的模拟计算和测定都很困难.气泡直径的模拟计算有两类方法--局部法和总体法.先简介局部法模拟计算气泡直径方法,然后进行总体法模拟计算气泡直径研究.通过建立一个数学模型,对塔板上泡沫层的气泡直径进行模拟计算,模拟计算结果和文献报道的实验测定结果基本一致.

提高NHD脱硫脱碳装置塔处理能力技术改造方案的探讨

通过对NHD溶液对煤气中杂质气体的吸收特性和现有工艺条件进行分析,从填料对系统的适应性、传质系数、传质面积、塔内件等方面对塔的扩能进行分析和计算,确定了以规整填料代替目前的散堆填料,把塔的煤气处理能力从18000m3/h提高到43000m3/h的技术改造方案。

基于喷淋散射技术的臭氧前置氧化氨法同时脱硫脱硝特性研究

基于喷淋散射技术采用前置臭氧氧化结合氨水吸收的方法,开展了烟气同时脱硫脱硝实验研究,测试了O3与NO物质的量比、SO2质量浓度、NO质量浓度、液气比和浸液深度等对脱硫脱硝效率的影响,建立了喷淋散射传质面积计算模型。结果表明:O3与NO物质的量比增大可明显提高脱硝效率;SO2质量浓度增大会促进NO2的吸收;液气比和浸液深度的增大均会使总传质面积增大,从而提高脱硫脱硝效率;在O3与NO物质的量比为1、液气比为6 L/m3的工况下,浸液深度为50 mm、氨水质量分数为0.06%时,采用喷淋散射技术后脱硫效率和脱硝效率分别可达99.6%和82.5%,均高于同参数下仅喷淋技术和仅鼓泡技术。

汽油车油箱加油蒸发排放的数值分析

为了有效地控制汽车加油排放,分析了汽车油箱的结构特点和加油过程传质界面积的变化特性,提出了预测具有形状不规则油箱的汽车加油排放的一种新方法,即采用传质界面积变化的时变扩散原理和微元法,建立适用于具有形状不规则油箱的汽车加油蒸发排放数学模型.以2种不同形状的汽车油箱为例,理论计算和试验结果表明,采用传质界面积变化的模型能预测具有形状不规则油箱的汽车加油蒸发排放,并且汽车油箱传质界面积变化较大,汽油蒸气分子扩散速度加快,油气传质的摩尔平均速度增大,汽油蒸发量增加,汽车加油蒸发排放量就大.

“湍球塔”用于净化工艺的研究

在化工生产工艺中,许多以气体物质为原料的产品、半成品在制备中往往需要脱除诸如硫化物、氮氧化物、碳氧化物等有害杂质,因而工艺上的净化往往随之而来的是污染物的排放。排放污染源可归纳为两大类;气相污染源及液相污染源。它们对生产和生活均带来严重的危害。“湍球塔”(图一)

余汽冷却器的应用与分析

了解余汽冷却器工作原理及主要部件结构。填料组的计算,对余汽冷却器运行和维护及前景的探讨。

喷淋工艺在焦炉煤气真空碳酸钾法脱硫技术中的应用研究

以双膜理论为依据,对比了喷淋工艺和填料工艺在真空碳酸钾法脱除硫化氢过程中,对煤气相与贫液相之间相对速度、传质面积两个因素的影响,并对喷淋工艺在真空碳酸钾法脱硫技术中的应用进行了讨论和设计,为提高真空碳酸钾法脱硫效率的工程化研究提供了参考。

硫酸设计图表计算法(七)

1 填料塔液泛速度算图 1.1 计算式 式中ωf——浓泛速度,m/s; rG/rL——气、液密度比; μL——液体粘度,cP(1cP=10-3Pa·s); α——填料比表面积,m2/m3; ε——填料孔隙率,m3/m3;