填料定子对分层填料错流超重力装置强化气膜控制传质过程的研究

以化学吸收体系CO_2-NaOH测定分层填料错流旋转填料床中不同超重力因子β、空床气速u、喷淋密度q等条件下的有效传质比表面积a_e,采用气膜控制体系—NaOH溶液吸收气体中的SO_2测定气相体积传质系数k_ya_e,从而得到气相传质系数k_y。研究了β、u、q对k_ya_e、k_y、a_e的影响规律,对比了有无填料定子时分层填料错流旋转填料床的传质性能,从而验证了填料定子对分层填料错流超重力装置气相传质的强化作用。研究结果表明,k_ya_e和a_e均随着β、u、q增大而增大;k_y随着u增大而增大,但是随着β、q增大,先增大后减小;有填料定子时,k_y增加显著,是无填料定子时的1.3~2倍,表明填料定子能够进一步有效地强化气膜控制传质过程,提高气相传质系数。

分层填料错流超重力装置传质性能

采用气膜控制体系—NaOH溶液吸收气体中SO_2,研究了超重力因子β、空床气速u、喷淋密度q等操作条件对装置的气相体积传质系数kyae的影响和强化效果,验证了分层填料错流超重力装置对气相传质的强化效果,优化了结构,以提高传质效率.结果表明,kyae随β,u和q增加而增加.在β=55,u=1.53 m/s,q=3 m3/(m2·h)时,kyae可达28 s-1以上,是喷淋塔的10~75倍,单层错流旋转床的1.4~2.2倍,比分裂填料旋转床操作条件温和、设备结构简单、能耗更低.本超重力装置能有效强化气膜控制传质过程.

分层填料错流旋转床吸收甲醇气体的传质性能

在分层填料错流旋转床中用水吸收挥发性有机物甲醇气体,研究了超重力因子（β）、空床气速（u）、液体喷淋密度（q）和甲醇气体进口浓度等操作参数对甲醇气相总体积传质系数KGa的影响.结果表明,甲醇气体的KGa值随β,u和q增加而增加,随甲醇气体进口浓度增大变化较小.在β=100, u=0.9 m/s, q=17.6 m^3/（m2×h）和甲醇气体进口浓度14000 mg/m^3时,甲醇气体的吸收率为97%,KGa达27 s^-1以上,是挡板填料逆流旋转床的1.1-3.9倍,是挡板填料错流旋转床的2-7.7倍,表明分层填料错流旋转床可有效减小气膜控制为主的传质阻力.当甲醇气体入口浓度稳定时,在u大、q小的情况下,β对甲醇气体的KGa影响较大,有效强化了吸收甲醇过程中的传质效率.分层填料错流旋转床中u达1 m/s,是挡板填料错流旋转床中的3-12倍.