旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)的有效傳質(zhì)比表面積的測定與驗證.pdf

1、旋轉(zhuǎn)填料床是一種新型的傳質(zhì)設(shè)備,利用高速的旋轉(zhuǎn),使得物系在超重力的環(huán)境下進行傳質(zhì)反應(yīng)。由于在超重力的環(huán)境下,相間流體的剪切力克服了分子間的表面張力,使得相界間接觸面積大大提高,同時使得傳質(zhì)效果明顯提高。超重力機相較于傳統(tǒng)的傳質(zhì)塔器其設(shè)備尺寸成倍減小,傳質(zhì)效果也很理想,部分領(lǐng)域包括化工煉油,生物制藥,納米材料的制備等等都應(yīng)用了該技術(shù),對于工業(yè)化操作具有很好的應(yīng)用前景。
　　 本實驗研究了常壓下旋轉(zhuǎn)填料床中,采用化學吸收法測定絲網(wǎng)填

2、料的有效傳質(zhì)比表面積以及液相傳質(zhì)系數(shù)。
　　 對于高濃度的氫氧化鈉溶液,有效傳質(zhì)比表面積和液相傳質(zhì)系數(shù)可以看做是無關(guān)的獨立變量,可利用表面更新理論,通過測的出口處液相的溶液濃度以及氣相的二氧化碳氣體分壓,則可以直接計算得到有效傳質(zhì)比表面積。同時,研究不同的操作條件包括超重力機轉(zhuǎn)速,液體噴淋密度,氣體流量和反應(yīng)溫度對結(jié)果的影響。而對于低濃度的氫氧化鈉溶液,有效傳質(zhì)比表面積與液相傳質(zhì)系數(shù)是相關(guān)的,且有具體的關(guān)聯(lián)式關(guān)聯(lián)二者,同時考慮到

3、有效傳質(zhì)比表面積為流體力學參數(shù),在相同的操作條件下為定值,則固定實驗的操作條件,通過關(guān)聯(lián)式進而可以得到液相傳質(zhì)系數(shù)的值,同時也可以改變操作條件,觀察影響趨勢。
　　 實驗中,更換吸收液為碳酸鈉-碳酸氫鈉緩沖溶液,同樣吸收混合氣中占一定比例的二氧化碳氣體,其中催化劑為次氯酸鈉,改變催化劑濃度以改變催化反應(yīng)的動力學常數(shù),利用其與有效傳質(zhì)比表面積的線性關(guān)系,擬合直線,其斜率經(jīng)過簡單運算后得到所求值。并通過改變操作條件,研究操作條件的變