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Ca（OH）_2微粒增强气液传质研究

作　者: 吴小富
导　师: 张凤宝
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 反应性浆料临界悬浮气速气液传质增强因子粒径
分类号: TQ021.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

常规的气-液-固三相流体系传质机理的研究主要是以静止膜理论或渗透理论为基础,一般考虑转速对传质系数影响时,只单纯定性的研究增强因子与转速的关系,并未定量分析说明转速对增强因子的影响。本文通过引进小漩涡湍流速度,建立传质模型,通过搅拌槽间歇吸收实验测定了不同搅拌强度和Ca(OH)2浆料固含率时CO2吸收速率的增强。研究发现:颗粒粒径、浆料浓度、转速以及CO2分压等参数是影响吸收增强作用的主要参数。通过临界悬浮气速的概念,解释了当转速较低时实验值小于理论值的原因。同时还考虑了表观黏度等,以解释为什么固含率增加时,增强因子并非一直线性增大。此外,本文还研究了当浆液中固体颗粒粒径比较小,或固体颗粒质量分数比较低时,粒径变化对增强因子的影响。在假定粒子分布或已知粒子分布的情况下,通过渗透理论建立传质模型,得出最终增强因子随粒径变化的规律。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-19
  1.1 引言  7-8
  1.2 微粒对气液传质增强的研究进展  8
  1.3 微粒增强气液传质机理  8-14
    1.3.1 微粒通过物理吸附对气液传质的增强  9-11
    1.3.2 微粒作为催化剂对气液传质的增强  11-12
    1.3.3 微粒与传质组分发生化学反应对气液传质的增强  12-14
  1.4 细颗粒对气液传递参数的影响  14-17
    1.4.1 细颗粒对液侧体积传质系数KLa的影响  14-17
    1.4.2 惰性颗粒对液相传质系数KL的影响  17
  1.5 本课题的研究内容及研究途径  17-19
第二章理论部分  19-35
  2.1 基本数据  19
  2.2 液固传质系数（固体颗粒溶解速率常数）的计算  19-21
    2.2.1 粒径分布  19-20
    2.2.2 固体颗粒在溶液中的传质系数（颗粒溶解速率常数）的计算（K  20-21
  2.3 传质模型推导  21-24
    2.3.1 传质模型推导  21-23
    2.3.2 最终理论模型的建立  23-24
  2.4 理论增强因子的计算  24-28
    2.4.1 径向小漩涡对流速度的计算  24
    2.4.2 反应边界的计算  24-26
    2.4.3 无固体颗粒时增强因子的计算  26-28
  2.5 结果讨论  28-35
第三章实验部分  35-39
  3.1 实验条件与测量方法  35-36
    3.1.1 实验条件  35
    3.1.2 测量方法  35-36
  3.2 实验设备及药品  36
    3.2.1 实验设备  36
    3.2.2 实验药品  36
  3.3 实验流程图  36-37
  3.4 实验方法  37
  3.5 注意事项及说明  37-39
第四章数据分析与处理  39-48
  4.1 基本数据  39
  4.2 实验数据处理  39-42
    4.2.1 求解平均转速  39-40
    4.2.2 CO_2压力随时间的变化  40-42
    4.2.3 求算实验增强因子  42
  4.3 根据理论模型计算反应的增强因子  42-43
  4.4 结果讨论  43-46
    4.4.1 固含率w对CO_2-Ca(OH)_2体系气液传质增强因子E的影响  43-44
    4.4.2 转速对CO_2-Ca(OH)_2体系气液传质增强因子E的影响  44-45
    4.4.3 其它因素对增强因子的影响  45-46
  4.5 实验值和理论值的分析及讨论  46-48
第五章粒径变化对增强因子的影响  48-53
  5.1 理论分析  48-49
  5.2 模型建立  49-53
第六章结论  53-54
主要符号说明  54-56
参考文献  56-61
附录  61-62
致谢  62

Ca（OH）_2微粒增强气液传质研究

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