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1、化工過(guò)程強(qiáng)化是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程高效、節(jié)能與減排等目標(biāo)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(duì)反應(yīng)性固體顆粒增強(qiáng)氣液傳質(zhì)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和理論研究。
對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)含有瞬時(shí)化學(xué)反應(yīng)性微溶固體顆粒增強(qiáng)氣體吸收過(guò)程進(jìn)行了理論分析,在溶質(zhì)滲透模型基礎(chǔ)上,結(jié)合cell模型建立了一維傳質(zhì)模型,考慮反應(yīng)固體顆粒尺寸以及固體顆粒溶解速率對(duì)傳質(zhì)過(guò)程的影響,對(duì)模型進(jìn)行了解析求解,得到了傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)增強(qiáng)因子的數(shù)學(xué)表達(dá)式。考慮顆粒位置及顆粒間相
2、互作用對(duì)傳質(zhì)的影響,采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法,建立了二維界面?zhèn)髻|(zhì)模型,并采用復(fù)合網(wǎng)格技術(shù)對(duì)二維傳質(zhì)模型進(jìn)行了數(shù)值求解。結(jié)果表明,增強(qiáng)因子隨固含率的增大而增大,并逐漸趨于一個(gè)恒定值,然而增強(qiáng)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(duì)鼓泡塔內(nèi)伴有化學(xué)反應(yīng)的氣液固三相傳質(zhì)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值求解。結(jié)果顯示增強(qiáng)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(duì)鼓
3、泡塔中伴有瞬時(shí)化學(xué)反應(yīng)氣液兩相傳質(zhì)過(guò)程進(jìn)行了理論研究。考慮了湍流和對(duì)流傳質(zhì),基于表面更新理論,對(duì)氣體吸收過(guò)程建立數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)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(kuò)散系數(shù)和表面更新率等因素對(duì)氣液傳質(zhì)增強(qiáng)因子的影響。結(jié)果表明,增強(qiáng)因子隨液相反應(yīng)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(yīng)釜對(duì)Mg(OH)2漿料和Ca(OH)2漿料吸收SO2及CO2的傳質(zhì)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并采用
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