高挥发性液体传质速率机理和实验研究

为研究高挥发性液体传质速率计算方法,建立矩形风道,在风道中制造不同风速空气流,对103.9 mm液面直径的乙醚液面进行气体与液体(简称气液)传质质量损失的实验研究,分析不同温度对气液传质速率的影响。以实验结果为依据,根据麦克斯韦速率分布理论,结合Mackay等[12]提出的低于沸点温度的气液传质速率计算模型进行量纲分析,提出新的温度修正项,对计算模型进行修正。液面实验结果表明:随着温度的降低,气液传质速率减小;随着风速的减小,气液传质速率减小。通过实验值与计算值的对比得到温度修正项系数为0.559,计算方法中给出气液传质速率与温度、风速0.78的次幂呈正比。为验证气液传质速率计算模型的准确性,进行液柱下流气液传质传热实验,使不同直径乙醚液柱通过2.0 m/s空气流,测量实验前后液体温度变化。根据修正后气液传质速率计算模型计算液柱下流过程中气液传质能量传递导致的温度变化情况,与实验结果进行对比。液柱下流实验结果表明:计算结果与实验测量值对比误差小于等于3.81%,修正后气液传质速率计算模型误差较小,计算精度高。