三维菱形结构微通道内气液传质与强化

作者：陈一宇; 朱春英; 付涛涛; 马友光^*

来源：化工学报, 2022, 73(01): 175-183.

• 微通道
• 离子液体
• 传质强化
• 二氧化碳
• 气液两相流

研究了具有三维交错菱形结构的微通道对离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF4])水溶液吸收CO2过程的传质增强作用。实验主要聚焦于弹状流和破碎弹状流。考察了弹状流型下气液流量、离子液体浓度对体积传质系数kLa、增强因子E、CO2吸收率X及压力降ΔP的影响。结果表明,较之于直通道,三维菱形通道可以显著提高体积传质系数和CO2吸收率,其增强因子可达2.1,压力降仅增加0.9 kPa。提出了一个新的体积传质系数kLa预测式,预测效果良好。采用VOF法模拟了微通道内气液两相流动过程,获得了连续相的速度矢量场。三维菱形通道能诱导涡流,强化传质过程。

• 单位
  天津大学; 化学工程联合国家重点实验室