试析微孔气液接触器的传质性能研究

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1、中北大学硕士学位论文微孔气液接触器的传质性能研究姓名：罗文浩申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘有智20090527中北大学学位论文微孔气液接触器的传质性能研究摘要微孔气液接触器利用微孔气体分布器将气体扩散成微小气泡，极大地提高了气液接触面积，强化了气液传质过程，广泛地应用于气液传质过程。本文根据文献资料，综述了有关气液接触器形成气泡的过程、气泡传质机理的研究及其应用现状。根据现状分析可知，科学工作者主要集中对常规气液接触器进行了相关的实验研究，结果表明，这些气液接触器所形成的气泡分散性能差，气液传质性能

2、低。因此，开发一种能在较低能耗下达到较高传质效果的微孔气体接触器，具有十分重要的意义。本文采用自制的微孔气液接触器(气体分布器平均孔径为1岬)，进行了传质和应用方面的实验研究。以Na2S03溶液和空气为体系测定了气液传质比表面积a，仅随液面高度h和表面张力。的增大而减小，而随气体流量Q的增大先增大后减小，应用因次分析方法对实验数据进行处理，得到一经验关联式，间接反映出各个因素对0【的影响；以水和空气为体系测定了液相体积传质系数KLa，KLa随Q的增大而增大，并近似为线性关系，线性关系随着液面高度h的增大变得更明显

3、，而KLa随h的增大而减小，运用相似理论，提出了一个与h相关的经验模型，为不同h下的KLa提供了理论基础；以NaOH溶液作为吸收剂，研究了微孔气液接触器吸收混合气体中C02的过程，吸收率r／随着气体流量的增大而减小，随着液体流量和吸收剂浓度的增大而增大，随着膜侧压差的增大，r／呈先增大后减小的趋势。本文研究表明，与传统传质设备比较，微孔气液接触器的气液传质比表面积0【要高出数倍至数十倍；与常规的气液接触器比较，其体积传质系数KLa和动力效率Ep要高出数倍；将微孔气液接触器应用于C02的吸收，吸收率最高可达99％。

4、综上所述，本实验所用的自主研发的微孔气液接触器，具有传质效率高，混合性能好；无传动部件，维护方便、操作简单等优点。本论文为微孔气液接触器工业化应用提供了基础数据，具有一定的参考价值和指导意义。关键词：微孔气液接触器，气液传质，气液传质比表面积，体积传质系数，动力效率中北大学学位论文StudyonMassTransferPerformanceofMicroporousGasLiquidContactorABSTRACTMicroporousgasliquidcontactormakesuseofmicroporou

5、sgasdistributorisappliedinmasstransfer,whichdividesgasintomicro—bubble，ithasgreatlyincreasedgasliquidcontactareaandenhancedgasliquidmasstransfer．Accordingtotheliteratures，thedevelopmentsongasliquidcontactorinformationofbubble，masstransfermechanismanditsapplic

6、ationaresummarized．Atpresent，apertureofwhichislargerthanlmmWasstudiedbymanyboffins．Theresultsshowedthatdispersedperformanceofbubbleformedfromgasliquidcontactorisbad，gasliquidtransferisworse．So，inventinganewkindofmicroporousgasliquidcontactorwhichCanachievehig

7、hermasstransfereffectwithlowerenergyconsumptionplaysaveryimportantroleinourstudy．Inthispaper，theexperimentalstudyaboutmasstransferandapplicationofhome—madereactorwithmicroporousgasliquidcontactor(itsaverageapertureofgasdistributoris1lxm)Wasdone．WetookNa2S03an

8、dairasasystemtostudymasstransferspecificsurfacearea．Thegas—liquidmasstransferspecificsurfaceareadecreasedwithincreasedliquidheightandsurfacetension，increasedwithincreasedgasflux。Whilegasf