反應性固體顆粒增強氣液傳質(zhì)研究.pdf

1、化工過程強化是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程高效、節(jié)能與減排等目標的重要手段，也是傳統(tǒng)化工發(fā)展的重要方向之一。本文對反應性固體顆粒增強氣液傳質(zhì)過程進行了實驗和理論研究。
　　對反應釜內(nèi)含有瞬時化學反應性微溶固體顆粒增強氣體吸收過程進行了理論分析，在溶質(zhì)滲透模型基礎上，結(jié)合cell模型建立了一維傳質(zhì)模型，考慮反應固體顆粒尺寸以及固體顆粒溶解速率對傳質(zhì)過程的影響，對模型進行了解析求解，得到了傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)增強因子的數(shù)學表達式。考慮顆粒位置及顆粒間相

2、互作用對傳質(zhì)的影響，采用數(shù)理統(tǒng)計的方法，建立了二維界面?zhèn)髻|(zhì)模型，并采用復合網(wǎng)格技術(shù)對二維傳質(zhì)模型進行了數(shù)值求解。結(jié)果表明，增強因子隨固含率的增大而增大，并逐漸趨于一個恒定值，然而增強因子隨氣相分壓、固體顆粒粒徑、固體顆粒與界面距離的增大而減小。
　　將鼓泡塔模型和二維界面?zhèn)髻|(zhì)模型相結(jié)合，對鼓泡塔內(nèi)伴有化學反應的氣液固三相傳質(zhì)過程進行了數(shù)值求解。結(jié)果顯示增強因子隨著固含率和氣體流量的增加而增大，隨氣相分壓和顆粒粒徑的增大而減小。對鼓

3、泡塔中伴有瞬時化學反應氣液兩相傳質(zhì)過程進行了理論研究?？紤]了湍流和對流傳質(zhì)，基于表面更新理論，對氣體吸收過程建立數(shù)學模型，并進行了解析求解?？疾炝藲庀嗳苜|(zhì)分壓、氣相流率、氣液界面濃度、擴散系數(shù)和表面更新率等因素對氣液傳質(zhì)增強因子的影響。結(jié)果表明，增強因子隨液相反應物濃度的增加和氣體流率的增大而增大，隨氣相溶質(zhì)分壓的增大而減小。
　　采用反應釜對Mg(OH)2漿料和Ca(OH)2漿料吸收SO2及CO2的傳質(zhì)過程進行了實驗研究，并采用