不同吸收溫度下環陶瓷散堆填料塔有效傳質面積

       在NaOH溶液濃度0.2mol/I、CO2體積分數300、吸收壓力3MPa、溶液勃度2.32mPa·s、氣體流量7.5Imin、溶液流量為40mImin的工況下，控制吸收溫度在3070℃變化，不同吸收溫度下環陶瓷散堆填料塔有效傳質面積如圖3所示。由圖3可知，當吸收溫度由30℃增加為400C時，有效傳質面積u約從648.21m2/m;先增加至693.56mz/m;之后逐漸下降為621.7m2/m;，呈現先升高后降低的趨勢，但數值變化區間較小，在旋轉陶瓷散堆填料床研究中亦有同樣發現。由式(3)和式(5)可知，溫度上升會增加反應速率與CO:在溶液中的擴散系數，因此有效傳質面積增加;同時溶液勃度隨著吸收溫度的提高逐漸下降，隨著吸收溫度進一步上升，溶液在陶瓷散堆填料塔中流速加快，降低了塔持液量，有效傳質面積降低。在NaOH溶液濃度0.2mol/I、CO2體積分數300、吸收壓力3MPa、吸收溫度50℃、溶液勃度2.32mPa"s、溶液流量為40mImin工況下，調節氣體流量在2.5-12.5Imin范圍變化，不同氣流量下陶瓷散堆填料塔有效傳質面積如圖4所示。由圖4可知，有效傳質面積隨著氣體流量呈近似線性增加的關系，但增加的幅度較小。有效傳質面積主要為溶液濕潤陶瓷散堆填料表面形成的，當氣體流量較低時，在陶瓷散堆填料塔中對溶液流動擾動較小，單位體積內能夠濕潤的面積有限。隨著氣體流量逐漸增加，氣體向沿陶瓷散堆填料塔上流動過程中阻力使氣一液接觸更加充分，在高速氣流的作用下，陶瓷散堆填料表面的液膜易被破壞分裂轉變為體積較小的液滴形態，使有效傳質面積增大。在相關研究中發現，當氣體流量增加至一定程度后，會發生有效傳質面積超過陶瓷散堆填料比表面積的情況，但在本實驗中暫未發現此情況。由于陶瓷散堆填料塔內的氣一液傳質主要受液膜控制，氣膜阻力占總傳質阻力的比例較小，因此隨著氣體流量的增加，有效傳質面積增加緩慢。www.ingspirations.com