旋轉填充床氣液傳質數(shù)值模擬研究.pdf

1、超重力旋轉填充床是一種用于強化多相混合與傳質的新型設備，廣泛應用于非均相物系的傳質與分離、納米材料的制備等過程。其中關于超重力旋轉填充床強化氣液傳質的文獻迄今為止多見于實驗研究和應用性研究，在模型化研究和數(shù)值模擬方面的研究不多。
　　 本文基于旋轉填充床氣液傳質的簡化的物理過程建立了質量傳遞的數(shù)學模型，根據(jù)計算的液相傳質分系數(shù)kL討論了旋轉床中非穩(wěn)態(tài)傳質與穩(wěn)態(tài)傳質的區(qū)別，并給出了非穩(wěn)態(tài)/穩(wěn)態(tài)傳質過程的數(shù)值判據(jù)。在傳質模型的基礎上

2、采用數(shù)值模擬的方法研究了在氮氣解吸水中溶解氧、氫氧化鈉化學吸收混合氣中二氧化碳的傳質過程中的模型參數(shù)對kL以及各操作參數(shù)對旋轉填充床總傳質的影響規(guī)律。主要結論如下:
　　 液滴在填料層間的停留時間越短，kL越大;因此超重力水平越高，氧解吸體系（以下簡稱體系一）和NaOH-CO2化學吸收體系（以下簡稱體系二）的總體積傳質系數(shù)都增大;溫度升高，兩體系的kL都增大，因此總體積傳質系數(shù)也都增大;壓力升高，兩體系的kL無影響，總體積傳質系

3、數(shù)也都基本不變。
　　 增加氣相流率，兩體系的總體積傳質系數(shù)都有很小幅度的變化然后趨于穩(wěn)定，可認為基本不變;增加液相流率，兩體系的總體積傳質系數(shù)皆顯著增加;對于體系一，提高液相進口濃度，總體積傳質系數(shù)增加;而對于體系二，提高氣相進口濃度，總體積傳質系數(shù)有小幅度的減小;空腔區(qū)傳質隨空腔區(qū)體積的增加而增大，其對總傳質的貢獻率隨超重力水平的提高而減小;
　　 利用文獻中實驗數(shù)據(jù)對傳質模型進行了驗證，最大誤差均在±20％內，表明