鼓泡反应通道不同型态CO_(2)气泡的化学吸收传质特性研究

作者：杨宁; 郝敬洋; 康富; 褚凤鸣; 周云龙

来源：化工学报, 2022, 1-16.

• 不同型态
• CO_(2)气泡
• 化学吸收
• 传质特性

CO_(2)捕集技术对于降低火电机组的CO_(2)排放具有重要意义，CO_(2)吸收过程中气泡和碱性溶液的传质特性对于CO_(2)捕集效果具有本质影响。本研究通过图像处理方法测量气泡的体积、直径和位置信息，考察了在鼓泡反应垂直通道(管径D=13mm)使用NaOH溶液对单气泡进行化学吸收的质量传递过程，其中，CO_(2)气泡的直径d_(e)=5～17mm覆盖了包括椭球型、球帽型和泰勒型等各种气泡型态，NaOH溶液的浓度pH=7～13.2。研究结果表明：气泡上升速度V_(B)随直径d的增加逐渐减小，最终的泰勒型气泡速度V_(B)几乎维持恒定；化学吸收作用在pH=12.2的溶液中，开始促进过渡和泰勒型区域气泡的传质系数k_(L)增加；由于气泡界面或尾流区域的震荡波动，纯化水的传质系数k_(L)~(0)实际值大于基于双膜理论的预测值；不同气泡型态区域增强因子E测量值小于Fleischer模型的预测值；建立关于增强因子E的关联式，结合可兼顾气泡型态影响的无量纲舍伍德数Sh~(0)、Sh_(D)~(0)关联式，最终构建化学吸收传质特性与不同气泡型态和溶液pH值的定量关系；同时也验证了上述关联式针对大管径通道(管径D=20mm)气泡化学吸收传质的适用性。

• 单位
  机电工程学院; 东北电力大学; 北京化工大学