規(guī)整填料塔中氨水吸收二氧化碳的研究.pdf

1、隨著人類社會工業(yè)化進程的不斷發(fā)展，化石燃料燃燒導致的空氣污染和溫室效應已非常嚴重，并威脅著人類賴以生存的環(huán)境，CO2排放問題已經(jīng)受到世界各國的普遍關(guān)注。由于燃煤電廠所產(chǎn)生的CO2排放量占到CO2排放總量的30％，是溫室氣體產(chǎn)生的主要來源，因此目前針對燃煤電廠排放煙氣的脫碳技術(shù)就成為研究CO2捕集技術(shù)的主流。目前，從火電廠煙氣中捕獲CO2的方法包括燃燒前脫碳、燃燒后脫碳和富氧燃燒技術(shù)，其中，以氣體凈化工業(yè)上相當成熟的化學溶劑吸收法工藝為基

2、礎(chǔ)的燃燒后脫碳是當前僅有的已進入工業(yè)規(guī)模試驗的技術(shù)路線，而化學吸收法是目前公認的比較成熟的捕集CO2的方法。近年來，氨水作為一種新的吸收劑與其它吸收劑相比具有一定的優(yōu)勢，因此，正逐漸受到研究者的廣泛關(guān)注。
　　本文在本實驗室自行設(shè)計的氨水吸收CO2的填料塔實驗裝置基礎(chǔ)上，采用本課題組前期工作中開發(fā)的新型開窗導流式規(guī)整填料，主要以氣相體積傳質(zhì)系數(shù)（KGae）作為表征，對填料塔中氨水吸收CO2過程的傳質(zhì)性能進行了研究，探索了氣速、CO

3、2分壓、液速和氨水濃度對KGae的影響。實驗結(jié)果表明，在本文所列工況條件下，KGae隨液速和氨水濃度的增大而增大，隨CO2分壓的增大有所減小，而受氣速的影響不大。在此基礎(chǔ)上，對KGae的公式進行了擬合。同時，在理論層面上，利用兩性離子理論對該吸收過程進行了更進一步的分析，得到了氨水吸收CO2過程的KG及ae的相關(guān)表達式，并提出了進一步研究的可行方向。
　　在實驗的基礎(chǔ)上，本文應用計算流體力學（CFD）和計算傳質(zhì)學（CMT）的相關(guān)知