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溶液濃度對陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積的影響

2023-1-11 12:52:31 瀏覽次數:

       由圖6可知,陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積隨著(zhù)溶液濃度的增大而增大,并且增加幅度較大。分析認為:隨著(zhù)濃度的增加,溶液在填料塔中流動(dòng)速度降低的同時(shí)填料表面形成的液膜厚度逐漸增大,填料塔單位體積中的持液量增加。當氣體流量固定時(shí),氣一液接觸時(shí)間相對增長(cháng),能夠促進(jìn)吸收反應進(jìn)行,使溶液中z含量增加,使溶液濃度進(jìn)一步增加,綜合作用下氣一液陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積明顯增加。但溶液濃度對傳質(zhì)能的影響是多方面的,由于NaOH溶液吸收CO2氣體是液膜控制的吸收過(guò)程,溶液濃度的增加不利于液相主體中溶質(zhì)的擴散,液相傳質(zhì)系數會(huì )降低,進(jìn)而影響傳質(zhì)性能,同時(shí)溶液濃度過(guò)高不利于其在填料表面擴展,當濃度高于一定數值時(shí)會(huì )降低氣一液的接觸面積,考慮實(shí)際應用的經(jīng)濟性,未進(jìn)行進(jìn)一步提高濃度的研究。

       為探究各工藝參數對陶瓷散堆填料陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積的影響程度,通過(guò)利用各工藝參數作為自變量,有效傳質(zhì)面積為因變量進(jìn)行敏感性分析。分析過(guò)程中,使自變量與自變量初值的比值作為該項的比例因子,設每種變量初值對應比例因子為1。以自變量吸收壓力為例,自變量和因變量的比例因子計算如表2所示,各影響因素敏感性分析如圖7所示。

       由圖7可以看出,在各參數合理范圍內通過(guò)對影響陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積的因素進(jìn)行分析,可以得到溶液濃度對陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積的影響最大,其次是溶液流和吸收壓力,溶液濃度和溶液流量對陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積的影響遠大于吸收壓力的影響,相比于上述3種影響因素,氣體流量及吸收溫度影響程度較低。綜上所述,陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積對各操作參數的敏感性由大到小順序為溶液濃度、溶液流量、吸收壓力、氣體流量、吸收溫度。

       利用添加丙三醇的低濃度NaOH溶液進(jìn)行了有效傳質(zhì)面積測定實(shí)驗,探究不同因素對散堆填料吸收塔內陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積的影響,得到結論如下:

       (1)主要傳質(zhì)阻力會(huì )隨著(zhù)吸收壓力的升高由氣相向液相轉移,導致了當吸收壓力高于1 MPa后對有效傳質(zhì)面積的影響較小。

       (2)在高壓環(huán)境下,吸收溫度對陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積影響較小;氣體流量、溶液流量和溶液濃度通過(guò)改善溶液在塔內分布或提高持液量來(lái)增大陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)面積。

       (3)陶瓷散堆填料有效傳質(zhì)比表面積對各操作參數的敏感性由大到小順序為溶液濃度、溶液流量、吸收壓力、氣體流量、吸收溫度。在實(shí)際工程中可以據此合理調整各運行參數,以得到最經(jīng)濟條件下的最優(yōu)工況。www.ingspirations.com

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