旋流气液两相强化吸收CO2的传质性能

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ｍａｓｓｒａｔｎｓｆｅｒｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｖａｉｅｒｄｆｒｏｍ４．５３× １０ｔＯ９．２２× １０ｋｍｏｌ・ｍ－。・ｓ・ｋＰａｕｎｄｅｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
第６６卷第３期２０１５年３月
化Hale Waihona Puke Baidu
工
学
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Ｖ＿０１．６６ＮＯ．３Ｍａｒｃｈ２０１５
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Ｃ１ＥＳＣＪｏｕｍａｌ
旋流气液两相强化吸收ＣＯ２的传质性能
俞致远，赵兵涛，何书申
（上海理工大学能源与动力工程学院，上海２０００９３）
摘要：为强化二氧化碳的吸收过程，采用一类旋流逆向气液多级接触的方式，以ＮａＯＨ溶液为吸收剂，研究其与
大跨度浓度ＣＯ，（２．５％～１５％）接触反应的传质性能。分别探讨了吸收剂浓度、吸收剂流量、烟气ＣＯｇ浓度、烟
ｍｕｌｔｉ — ｓｔａｇｅｄｓｐｒａｙｒｅａｃｔｏｒｗａｓａｂｌｅｔｏｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｌｏｎｇ。ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｐａｎＣＯ２．Ａｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄａｈｉｇｈｌｏｆｗｒａｔｅｏｆｔｈｅａｂｓｏｒｂｅｎｔ，ａｎｄａｈｉｇｈｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅｌｐｅｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅ口．口ｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＣＯ２ｃｏｎｃｅｎｒａｔｔｉｏｎ，ｂｕｔｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｈｉｌｅＣ０２ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗａｓ
中图分类号：＂ｒＱ０１６
文献标志码：Ａ
文章编号：０４３８ —１１５７（２０１５）０３ —１Ｏ１２ —０７
ＭａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｅｎｈａｎｃｅｄＣＯ２ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎｓｗｉｒｌｉｎｇｆｌｏｗｉｅｆｌｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｉｎｔｅｎｓｉｆｙｔｈｅＣ０２ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｒｅａｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｓｗｉｒｌｉｎｇａｎｄｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅｄｌｉｑｕｉｄ－ｇａｓｃｏｎｔａｃｔ
ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｕｒｔｅｏｎｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｏｖｅｒａｌｌｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔ（Ｋｇｏ）ｗｅｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ
气流量及反应温度对气相总体积传质系数（ａ）的定量影响。结果表明，在实验条件下，其Ｋｇａ可达（４．５３ ×１０）～（９．２２ ×１０ — ５）ｋｍｏ１・ｍ一・ｓ一・ｋＰａ－。与双级直流喷雾和单级旋流喷雾相比，旋流逆向气液多级接触能够有效强
ＮａＯＨｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆａｂｓｏｒｂｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｂｓｏｒｂｅｎｔｌｆｏｗｒａｔｅ，ＣＯ２ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｇａｓｌｆｏｗｒａｔｅａｎｄ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈａｘｉａｌｓｐｒａｙｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅｓｔａｇｅｓａｎｄｓｗｉｒｌｉｎｇｓｐｒａｙｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｓｔａｇｅ，ｓｗｉｒｌｉｎｇ — ｂａｓｅｄ
ＹＵＺｈｉｙｕａｎ，ＺＨＡＯＢｉｎｇｔａｏ，ＨＥＳｈｕｓｈｅｎ
ｆＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ）
ｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｘａｍｉｎｅｔｈｅｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｏｎｇ — ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｐａｎＣＯ２（２．５％一１５％）ｃａｐｔｕｒｅｗｉｔｈ
化大跨度浓度ＣＯ，的吸收过程。Ｋｇａ随吸收剂浓度、流量和反应温度的增加而增加，随ＣＯ２浓度增加呈现先增加
后减小（ＣＯ，浓度大于５％）的非线性关系，随气体流量增加先增加后趋于稳定。
关键词：旋流；吸收；二氧化碳；气液两相流；传质ＤＯＩ：１０．１１９４９￣．ｉｓｓｎ．０４３８－ｌ１５７．２０１４１３５３