超重力环境下水耦合吸收nh,3和co,2的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文超重力环境下水耦合吸收NH<,3>和CO<,2>的研究姓名：孙宝昌申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：邵磊20090601超重力环境下水耦合吸收NH3和C02的研究摘要旋转填充床(RPl3)是一种新型超重力场反应传质设备。它利用高速旋转所产生的远大于重力的离心力，使流体在高度湍流下接触，使传质过程得到了强化，传质效率得到了大幅度提高。本课题研究了在超重力环境下用水耦合吸收NH3和C02的吸收反应机制，建立了超重力环境(超重力水平50．2509)下该耦合吸收反应的传质模型来考察耦合吸收NH3和C02时的

2、总体积传质系数。实验采用RPB为吸收反应装置，研究不同条件下水单独吸收NH3和C02的规律和耦合吸收NH3和C02的规律。通过单因素法研究了各因素对RPB中水吸收NH3和C02效果的影响，结果表明：单独吸收时，总体积传质系数随气体流量、转速、液体流量的增加而增加；耦合吸收时，由于化学反应的发生，两种气体的体积传质系数都比单独吸收时有所增加，且总体积传质系数随旋转床转速、液体流量、气体流量和氨碳比的增加而增加。实验表明模型结果与实验值能很好地吻合，误差范围在10％以内。关键词：旋转填充床，传质，模型，二氧化碳，氨气，耦合吸收ABST

3、RACTSTUDYOFSIMULTANEOUSABSORPTIONOFC02ANDNH3INWATERUNDERTHEHIGHGRAVITYENVIRONMENTABSTRACTRotatingpackedbed(RPB)isanovelapparatusformasstransferandchemicalreaction，whereasimulatedhighgravityenvironmentiscreatedviacentrifugalforceformedbyrotation．Fluidscontactinahighlyt

4、urbulentstateinRPBandmasstransferisintensifiedsignificantly,leadingtoahugeenhancementofmasstransferefficiency．ThisthesisinvestigatedtheabsorptionandreactionmechanismofsimultaneousabsorptionofC02andNH3inwaterinRPB．Amodelwasestablishedtopredicttheoverallvolumetricmasstr

5、ansfercoefficient(KGa)ofC02andNH3withreactionsinRPBatgravitylevelsof50-250g's。RPBwasemployedforexperimentalstudyontheabsorptionofNH3andC02inwater,respectivelyandsimultaneously．FactorsaffectingtheabsorptionofNH3andC02inwaterinRPBwerestudied．Experimentalresultsindicated

6、that：＆aofthetwogasesincreasedwiththeincreaseoftherotatingspeed，liquidflowrate，gasflowratewhenasinglegaswasinvestigated．Comparedtosinglegasabsorption，I沁aofC02andNH3increasedandtheKc,aofthetwogasesincreasedwiththeincreaseoftherotatingspeed，liquidflowrate，gasflowrateandt

7、hemolarratioofNH3toC02whenC02andNH3wereⅡI北京化工大学硕十学位论文simultaneouslyabsorbedinwaterinRPB．Itwasobservedthatthemodelisingoodagreementwiththeexperimentaldata，withadeviationwithin10％comparedtotheexperimentalvalues．KEYWORDS：RotatingPackedbed，Masstransfer,Modeling，C02，NH3，Si

8、multaneousabsorptionIV符号说明填料比表面积，m2·m。3液滴传质比表面积，m2·m4总传质比表面积，m2·m。3水中C02的摩尔浓度，kmol·m。气液界面处C02的摩尔浓度，kmol·m弓液滴直径，m填料的当量直径，m，勿=