催化蒸馏塔中的有效相界面积

Available interphase area is an important part of investigating catalytic distillation process by the use of a nonequilibrium stage rate model.In this paper the available interphase area,when gas and liquid flow countercurrently in catalyst bed within a distillation column,was measured by using the chemical method in which CO2 in the air is analyzed by Na2CO3-NaHCO3 buffer solution with AsO2 as catalyst.The surface renewal theory by Danckwerts was employed for data processing.

化学吸收法测定旋转填料床有效相界面积

用化学吸收法测量了同心环波纹碟片旋转填料床在气液两相沿径向逆流条件下有效相界表面积及有效比相界表面积．实验结果表明，同心环波纹碟片旋转填料床不仅可１００％地有效利用填料自身的表面积，而且可起到良好的雾化扩展相界面积的作用，使相界面积增加２～３．５倍．

旋转填充床有效比相界面积的研究

旋转填充床(RotatingPackedBed简称RPB)是一种新型的传质设备,为研究其传质性能,笔者在旋转填充床上用不同的填料以氢氧化钠水溶液吸收二氧化碳进行快速拟一级化学反应来测定有效比相界面积,研究了旋转填充床选用不同填料时的有效比相界面积与旋转填充床的各种操作条件之间的关系,实验表明随着RPB转速的增大,有效比相界面积增大;随着操作液量增大,有效比相界面积增大。而且由于其独特的操作特性以笔者自制的打孔碟片填料的有效比相界面积为最大。

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。

规整填料表面液体分布的计算流体力学

采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)中的VOF方法对规整填料表面液相分布进行了三维建模和仿真,实现规整填料内液相分布的可视化并得到了液膜厚度和有效相界面积比等相关定量信息。通过分析比较不同物系的数值模拟结果,发现液体的表面张力和黏度都对填料表面上液体分布有影响。表面张力越小,液相在填料片上分布越均匀,有效相界面积比越大,液膜厚度越小;黏度增加,有效相界面积比和液膜厚度也随之增加。较之于黏度对液相分布的影响程度,表面张力的影响程度更大,为主要影响因素。本文还提出一个预测有效相界面积比的新公式,并将数值模拟结果与已有文献进行对比,吻合性较好。

规整填料内高密度差液液两相流动模拟

萃取塔内填料的构型决定了传质效能,使用计算流体力学(Computation Fluid Dynamics,CFD)中的VOF(VolumeofFluid)模型模拟两种不同构型规整填料内高密度差液液两相流动过程,获得填料塔内的液滴运动三维图像,考察液滴的破碎和聚并过程。模拟结果表明,斜流波纹板填料中破碎与聚并作用同时存在,液滴尺寸较小,但分散相液滴的运动速度较快,停留时间短。水平波纹板填料内液滴发生一定程度的聚并,形成较大尺寸液滴,分散相液滴的运动速度较慢,具有较长的停留时间。结合两种填料板的特点,将斜流波纹板和水平波纹板交替放置形成新构型填料,新填料具有较长的平均停留时间和较小的液滴尺寸,与斜流波纹板和水平波纹板填料相比,具有更高的有效相界面积比。

填料塔中碱性水溶液对空气中微量CO_2的净化

在填料吸收塔中研究了NaOH水溶液 (0 .30～ 0 .97kmol·m-3 )以及有机胺水溶液 (MEA :0 .10～ 0 .5 0kmol·m-3 ;DEA :0 .10～ 0 .5 0kmol·m-3 )吸收空气中微量CO2 的过程 ,并建立了该过程的数学模型 ,用NaOH水溶液吸收空气中微量CO2 的实验结果估算了填料的有效相界面积av,并根据有效相界面积以及有机胺水溶液吸收CO2 的实验结果预测了MEA、DEA水溶液吸收空气中微量CO2 的总反应速率常数 (kov) exp.

水力喷射-空气旋流器用于湿法烟气脱硫及其传质机理

在一种新型高效的气液传质设备——水力喷射-空气旋流器（WSA）中,以Ca（OH）2料浆为吸收剂进行了模拟烟气湿法脱硫的实验研究。结果表明：脱硫率随进口气速增加而增加;随液体喷射速度增加先增加,增加到一定程度后几乎不变;随烟气中SO2的进口浓度增加而减小,存在一适宜的Ca（OH）2浓度和回流比。在气体流量24～72 m3·h-1、循环液体量0.4～0.8 m3·h-1、料浆中Ca（OH）2浓度7500 g·m-3时,对SO2浓度为1891～6373 mg·m-3的烟气进行湿法脱硫,脱硫率达88.9%～97.7%,且WSA的旋流气体和喷射液体在湿法脱硫中具有自清洁能力,未发现内部结垢和喷孔堵塞现象。总体积传质系数KGa、有效相界面积a均随进口气速uG增大而增大,而总传质系数KG随uG增加变化较小;当液体喷射速度 uL≤0.26 m·s-1时,KGa和KG随uL增加快速增大,之后增加缓慢,而a随uL几乎线性增加,KGa和KG随吸收剂中Ca（OH）2浓度cL增加有一最大值。结合实验数据拟合得到了相关的经验公式,这些关联式能较好地预测WSA的湿法脱硫传质性能。气体旋流场强度对总体积传质系数KGa和有效相界面积a起支配作用,脱硫传质过程同时受气膜和液膜阻力控制,但以液膜控制为主。