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1、折线波纹填料中CO_2吸收性能研究CO2作为主要的温室气体,能够与水泥基材料中不稳定钙的化合物反应,形成较稳定的化合物。将CO2作为添加剂运用到水泥基材料中,一方面有利于减少CO2的排放,一方面有利于改善水泥基材料的性能,本文对新型折线波纹填料中CO2的吸收进行了研究,获得的主要研究成果如下:通过乙醇胺（MEA,分子式C2H7NO）水溶液从电厂烟气中回收CO2的燃烧后捕
2、集技术是目前较为可行的方式,规整填料塔作为实现这一功能的装置,改进和优化填料结构有利于提高CO2的捕集效率,降低装置运行能耗。本文在合理分析填料结构的基础上,结合现有的研究成果,提出采用折线形波纹填料,即改变过去单一采用与水平方向呈45°或者30°角型填料规则堆砌的直线形式,采用上层60°,下层30°交替堆砌的折线形波纹形式。传统的对填料塔性能的研究是通过实验研究进行,过程较为繁琐,且无法得到填料内部细观尺度液体精确的流动状态,本文通过建立有限元三维模型,运用Fluent软件结合质量、能量、动量和化
3、学组分守恒方程,模拟带有传质和化学反应的动态过程,对不同形式填料的流体力学性能和传质性能进行对比,研究细观尺度下填料内部流体的流动情况,对试验结果进行分析和比较,上层60°下层30°形式的折线填料单元,相比传统的直线型填料形式压降略大,但在合理范围内,CO2的回收效率为77.14%,高于传统直线填料单元的50.82%。分别运用Fluent和Aspen对影响CO2吸收率的因素进行分析,得到如下结论:CO2的吸收效率随着烟气中CO2浓度的
4、升高而降低,随着乙醇胺溶液浓度和流量的变大而增高,随着填料塔板厚度的增加而增高,其中影响最大的是乙醇胺溶液的浓度。实际生产中,应当考虑上述客观规律,并结合成本控制的要求,反应过程应该在常温常压环境下进行,乙醇胺溶液浓度为15%,塔级数为20,吸收液温度50℃时进行生产最经济高效。
