气液传质

摘要： 在溶气释放式微细气泡发生技术中,溶气设备的类型和结构直接影响着气液传质速率或溶气效率。鉴于溶气设备对于微细气泡的产生起着关键性作用,从溶气机理、溶气设备结构、评价方法三个方面系统阐述了溶气机理及设备研究进展。在简要介绍经典传质理论模型、经典传质理论改进模型以及涡流理论模型等溶气机理的基础上,归纳总结了填料式、射流式、内筒溢流式、旋流式、涡流式等5种典型溶气设备的结构特征、工作原理和优缺点,并相应介绍了工程实际中溶气设备的多种表征方法。溶气机理研究仅从宏观理论层面为溶气设备设计提供指导,未能将溶气机理与溶气设备结合起来定量表征传质强化程度,应当秉持交叉融合的思想,尽快加强普适性理论模型以及相应技术与设备的研发,促进溶气机理与溶气设备研发同步协调发展。

摘要： 利用文丘里效应制成空化装置进行NO_(X)脱除,探究不同影响因素对NO_(X)催化氧化吸收的作用机制。结果表明,当NO_(X)浓度为1000 mg/L,NO_(2)/NO为1.5,吸收液体积15 L,pH=11的条件下,NO_(X)的去除率达81%。在吸收液中添加SDBS、Fe^(2+)和Mn^(2+),均能有效提高NO_(X)去除率。在最优条件下(pH=11.0,C_(SDBS)=0.06 mg/L,C Fe^(2+)=1.5 mmol/L),NO_(X)去除效率可达86.0%。

摘要： 气泡聚并过程对精馏、吸收、气液反应器等单元操作中气泡运动速度和形态有重要影响,对研究气液传质过程有着重要意义。利用Fluent软件对等径气泡平行聚并行为及传质过程进行了研究,分析气泡直径、气泡间距对气泡聚并行为和相间传质过程的影响。结果表明:气泡在涡流和压力差的作用下实现聚并,在聚并过程中新产生多个涡流,形体曳力不对称分布使气泡形状发生变化,压力分布重排,泡内压力值减小;聚并高度随气泡直径的增大先减小后增大,随液体黏度增大而增大。研究发现气泡间距决定了气泡聚并的可能性,得到了不同浓度甘油溶液中临界间距与气泡直径的关系。最后分析了聚并行为对传质过程的影响,直径为2和4 mm气泡聚并后CO_(2)溶解量分别减小了24.7%、21.7%。

摘要： 微通道反应器能有效增强气液间传质,但处理能力受限.为了提高微通道的处理量,对微通道反应器的一维放大及气-液传质特性进行了研究.以乙醇胺(MEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)混合水溶液吸收CO2为研究物系,在通道深度恒定时,考察了微通道宽度、气液流速对传质特性的影响.结果表明,传质系数和体积传质系数均随通道宽度先增大后缓慢减小,在通道宽度为1000μm时达到最大值.比表面积随通道宽度的增大而降低.因此,合理增大微通道宽度,可在提高处理能力的同时,仍然保持良好的传质特性.

摘要： 本文回顾了经典氧界面传质机制经典模型,并说明不同模型的优越性、缺陷性以及不同模型的延续和发展,提出氧传输理论的未来发展方向.

摘要： 碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是缓解全球气候变化的重要措施之一.纳米颗粒因具有良好表面效应和体积效应,能够强化CO2捕集传质性能而备受青睐,其可增大胺法吸收CO2过程中的传质系数并减少溶剂再生所需的能量,有望进一步提高CO2捕集效率、降低能耗.本文从纳米颗粒强化胺法吸收CO2过程出发,讨论了纳米颗粒强化吸收的3种机理(抑制气泡聚并机理、传输机理、边界层混合机理),总结了近年来国内外最新研究进展,论述了纳米颗粒强化CO2吸收过程中的主要影响因素,指出纳米颗粒对CO2吸收过程的强化是多重因素共同作用的结果,并对该技术的未来研究方向作了展望.

摘要： 渗滤液处理行业采用射流曝气器对系统进行充氧曝气,通过对其射流曝气臂的CFD模拟及结构优化,可改善曝气器的曝气效果.通过在原有曝气臂中增设旋流结构、改变进气方式及优化两级喷嘴构造等措施,大幅增强了曝气臂内气液两相的湍动程度及传质效率.通过比对各优化模型内的模拟流场信息及流体压降运算结果,确定了"液相旋流+环隙进气+两级变径喷嘴"的方式为最佳优化模型,其中一级喷嘴由43 mm缩至20 mm,轴长30 mm;二级喷嘴由40 mm缩至30 mm,轴长190 mm.其曝气臂的喷射可增加池内流体的扰动,提高气液传质效率,同时也可有效减缓池内污泥沉降堆积的发生.

摘要： 提出了一种用于模拟摇瓶内气液两相流动的计算流体力学模型——旋转离心加速度模型,利用该模型成功模拟了摇瓶内的气液两相流动,并分别考察了摇瓶挡板、转速、装液量等参数对传质及剪切环境的影响.结果 表明:摇瓶内加装挡板可增加气液传质能力,并且提供了更大的剪切环境;提高转速有利于提升气液传质能力,特定转速下存在提供最大气液传质能力的最佳装液量.最后,利用流场模拟结果,分析了带挡板摇瓶较不带挡板摇瓶对克拉维酸种子及其发酵培养结果更好的原因.该文方法可推广到其他品种发酵摇瓶的流场分析.

摘要： 以亚硫酸铵水溶液的空气氧化为研究对象,考察了微界面强化对该体系传质与氧化过程的影响.在同一实验平台和操作工况下,对微界面强化与传统鼓泡塔氧化过程的传质和反应性能进行了实验研究.利用高速摄像与压差测量技术,分别对反应过程的空气气泡分布与气含率变化进行了测定.结果表明,相较于传统鼓泡塔空气氧化反应器,微界面强化氧化反应器以微界面体系取代了传统毫-厘米级宏界面,在不同盐离子浓度与氧化气量工况下均表现出了良好的强化效能.在微界面体系强化下,亚硫酸铵氧化过程气含率大幅提升,相界面积增加十余倍,反应速率平均提升56.8％,实验结论为微界面强化反应器的多相反应体系工业应用提供了一定的数据支撑.

摘要： 湿法烟气脱硫技术是当今世界上应用最广泛的烟气脱硫手段,但是昂贵的基建和运行成本极大地限制了其进一步的发展.开发了一套喷射混合器组合螺旋切割强化气液传质的湿法烟气脱硫系统,考察了烟气SO2质量浓度、脱硫剂质量分数、烟气流量以及脱硫剂循环流量对烟气脱硫效果的影响,并与喷射混合接触方式下的脱硫效果进行了对比实验研究.结果 表明:当脱硫剂质量分数为15％,烟气SO2质量浓度为3 000 mg/m3,烟气流量为18m3/h,脱硫剂循环流量为250 mL/min的时候,系统脱硫效果最佳,出口烟气SO2质量浓度为0 mg/m3;静态螺旋切割气液接触方式下,系统脱硫率相较于单独喷射混合提高了7.64％.采用螺旋切割装置强化烟气脱硫,能够显著提高系统的烟气脱硫效率,可达到超净排放,并能实现湿法烟气脱硫系统的高效化、小型化.

摘要： 胺液再生系统是加氢裂化装置的重要组成部分,为平衡生产炼化厂对胺液系统进行优化.针对优化后胺液再生系统增大负荷对操作的影响进行分析,并对胺液再生系统的调整提出了措施及建议.即要解决再生塔带液的问题，需从两个方面入手：通过减少对胺溶液污染，加强净化力度和改善净化手段来解决；改变气液传质方式，通过变换塔板的传质单元的结构，利用立体空间传质单元的特点，采用板孔动能因子更大、抗发泡、传质效果更好、雾沫夹带率更低的New-VST Plus塔板，降低泡沫形成的几率，达到扩产、节能、增效的目的。

摘要： 纳米材料的制备需要严格控制过饱和度大小及其分布。在膜均相反应器中，利用分离膜结构中的微孔作为液体微量分布器，将膜一侧的反应物均匀微量地加入到膜另一侧反应物中进行反应，有利于过饱和度及其分布的控制。在膜气液反应器中，气液两相分别位于微孔膜两侧，互不分散，膜提供了稳定且巨大的气液界面面积，有利于气液传质、过程控制和工业放大，气体可被完全吸收。本文介绍了利用膜反应器制备纳米材料的原理和主要研究结果。

摘要： 筛板式脱硫吸收塔具有改善气流分布、增强气液传质等优点，特别是在处理大烟气量、高硫煤时，节能效果明显。本文将利用烟气量为50000Nm3/h的湿法脱硫中试台架，对筛板阻力特性、筛板塔脱硫特性进行了研究。结果表明，浆液流量由640m3/h增加到1280m3/h 时，筛板压降增加34.6-39.2%。孔隙率由30%增加到45%时，筛板压降减小103-106.7%。在相同浆液喷淋量时，脱硫效率随着喷淋层高度的增加，会增加0.3-1%。随着石灰石浆液喷淋量的增加，各工况下的脱硫效率增加5-9%。增加1 层筛板与增加1 层喷淋层的脱硫效率基本相当，可降低15~25%。

摘要： 本文介绍了一种新型、高效的精馏设备——折流式超重力床的结构、工作原理、特点及在工业生产连续精馏中的应用，并与传统塔设备进行比较。结果表明，折流式超重力床由于其结构独创，传质性能好，体积小，高度低，购置和运行成本低，使用维护方便，是一种值得大力推广的资源节约型气液传质设备。

摘要： 本文在湿壁塔实验台上,针对2.67M(5wt%)氨水溶液分别混入0.1M的PZ(哌嗪)、AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)、AMPD(2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇)和THAM(2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇)等有机胺添加剂吸收CO2的过程,进行了20°C下的气液传质和反应动力学实验研究。实验结果表明,混入PZ可以最有效地提高氨水的吸收速率。本文还在20°C下分别进行了2.67M(5wt%)氨水和0.1M PZ单独吸收CO2的吸收速率实验,研究发现,氨水和PZ的混合溶液吸收CO2的速率强于两者单独吸收的简单加合,二者在吸收过程中相互促进.研究还发现,氨水和PZ混合溶液吸收CO2的相互促进率最大可达20%,且随着CO2分压的减小而增大。

摘要： 本文提出了—种气液固三相循环流化床溶液吸收CO2的新工艺，研究了液体速度、气体速率及固合率等因素对气液传质和气体停留时间影响。讨论应用气液固三相循环流化床反应器对CO2进行化学吸收的可行性。实验测量结果表明：相对于气液两相系统，三相循环流化床中气液传质能力更强，颗粒的循环也延长了三相反应器提升管内气泡的停留时间。气液传质增强和气泡停留时间延长初步验证了气液固三相循环流化床吸收CO2工艺的可行性。

摘要： 河间流州化工有限公司是一家大型化工生产企业，年产氨醇15×10 4t，尿素15x10 4t，尿素生产工艺采用汽提法，脱碳系统采用NHD液物理脱除法，2台30 t循环流化床锅炉专供尿素系统。变换气脱硫塔以前一直采用填料塔，运行情况良好，脱硫效率一直较高，但因堵塔现象一直无法避免，同时考虑到即将改造生产系统扩能，增加变脱系统能力，原有装置不能满足生产要求，因此，于2008年10月利用年检，对变脱系统进行改造。本文对改造前状况、改造方案及技术特点、运行情况等进行了介绍，指出变换气脱硫系统使用新型内件，取代传统的填料塔，不仅能有效地提高脱硫效率，而且对于节能降耗，稳定生产都有益处。

摘要： 为了探究充氧水体内部的实际传质情况和如何有效地提高增氧效率,本文采用室内试验,确定最优曝气管长度,并对此工况进行气-液传质、紊动扩散传质、总传质研究以及各自的氧利用率计算和分析.研究结果表明,紊动扩散传质不容忽视;影响总传质的关键因子为气泡平均速度uGQ、水体流速u(S)、曝气器淹没水深hd、曝气流量Qg、气泡直径db与曝气池水体体积V;提高增氧效率的影响因子为UGQ、db、(v)x.气-液传质氧的利用率η1与紊动扩散传质氧的利用率η2分别为η1=4.04％,η2=6.78％.本文将为有效地提高增氧效率提供理论依据.

摘要： 为了探究充氧水体内部的实际传质情况和如何有效地提高增氧效率,本文采用室内试验,确定最优曝气管长度,并对此工况进行气-液传质、紊动扩散传质、总传质研究以及各自的氧利用率计算和分析.研究结果表明,紊动扩散传质不容忽视;影响总传质的关键因子为气泡平均速度uGQ、水体流速u(S)、曝气器淹没水深hd、曝气流量Qg、气泡直径db与曝气池水体体积V;提高增氧效率的影响因子为UGQ、db、(v)x.气-液传质氧的利用率η1与紊动扩散传质氧的利用率η2分别为η1=4.04％,η2=6.78％.本文将为有效地提高增氧效率提供理论依据.

摘要： 为了探究充氧水体内部的实际传质情况和如何有效地提高增氧效率,本文采用室内试验,确定最优曝气管长度,并对此工况进行气-液传质、紊动扩散传质、总传质研究以及各自的氧利用率计算和分析.研究结果表明,紊动扩散传质不容忽视;影响总传质的关键因子为气泡平均速度uGQ、水体流速u(S)、曝气器淹没水深hd、曝气流量Qg、气泡直径db与曝气池水体体积V;提高增氧效率的影响因子为UGQ、db、(v)x.气-液传质氧的利用率η1与紊动扩散传质氧的利用率η2分别为η1=4.04％,η2=6.78％.本文将为有效地提高增氧效率提供理论依据.

摘要： 本发明公开了一种气液接触反应传质强化的方法及气液接触反应装置，旨在提供一种能够提高气体向液体中的传质效率、提高气液反应速率、降低气液反应工艺的设备投资和运行费用的气液接触反应传质强化的方法及气液接触反应装置。接触反应器的顶部固定有能产生高频振动的超声波发生器，底部固定有反射声波的反射板，低压电源、信号发生器、信号放大器、超声波发生器依次连接，在接触反应器内形成振幅逐渐减小的超声场，可以控制气泡间的合并，增加气泡的停留时间，有利于气液间的传质强化。可以抑制气泡合并产生的液相返混，提高气液反应速率。本发明的气液接触反应装置为非接触式，结构简单，能够比较广泛地应用到所有的泡状流气液反应领域。

摘要： 本发明涉及一种多阶梯环散装填料，属炼油、石化、化工、轻工以及环保工业的气液、液液传质分离设备技术领域。填料成四层阶梯，其中第一阶梯和第四阶梯由一个半环鞍组成，第二阶梯和第三阶梯分别由两个半环鞍组成，两个半环鞍分别位于由第一连接边和第二连接边形成的平面的两侧，在填料环的中央交错，形成X形结构，支撑于环体中央。本发明提出的多阶梯环散装填料的优点是：四层阶梯的两端连接在一起，增加了填料本身的强度，又能增加填料的比表面积和喷淋点，以提高生产能力和传质效率。第二阶梯和第三阶梯通过中间的连接片相互连接，支撑于环体中央，使气液可均匀分布。第二阶梯和第三阶梯在填料中央相互交错，有效解决了填料之间的互相套叠问题。

摘要： 本发明公开了一种气液接触反应传质强化的方法及气液接触反应装置，旨在提供一种能够提高气体向液体中的传质效率、提高气液反应速率、降低气液反应工艺的设备投资和运行费用的气液接触反应传质强化的方法及气液接触反应装置。接触反应器的顶部固定有能产生高频振动的超声波发生器，底部固定有反射声波的反射板，低压电源、信号发生器、信号放大器、超声波发生器依次连接，在接触反应器内形成振幅逐渐减小的超声场，可以控制气泡间的合并，增加气泡的停留时间，有利于气液间的传质强化。可以抑制气泡合并产生的液相返混，提高气液反应速率。本发明的气液接触反应装置为非接触式，结构简单，能够比较广泛地应用到所有的泡状流气液反应领域。

摘要： 本发明公开了一种气液喷射混合强化传质的脱硫醇碱液再生装置，包括主体，所述主体的内部设有待生碱液通路，所述待生碱液通路呈圆柱形，所述待生碱液通路的侧壁设有若干文丘里孔，所述主体的底部设有与所述待生碱液通路连通的待生碱液入口，所述待生碱液通路的外侧设有空气通路，所述空气通路的侧壁贯穿设有与文丘里孔相对的第一气孔，本发明通过设置有主体，在主体内部设置待生碱液通路，碱液通过待生碱液通路注入，文丘里孔吹出，形成微小液珠，通过设置空气通路，空气通路通过第一气孔吹出空气，喷射气流与微小液珠混合，从而提高了碱液再生转化率。

摘要： 本申请提供一种用于湿法脱硫的传质设备及气液强制传质的增强系统，所述设备安装于脱硫喷淋塔内的喷淋层与烟道入口之间，所述设备包含入口段，收缩段，旋流段，扩散段，所述烟气经过所述入口段进入所述收缩段，由所述收缩段进入所述旋流段，经过所述旋流段进入所述扩散段，所述收缩段令所述烟气收缩集中通过所述旋流段，所述旋流段进行旋流处理后的烟气进入所述扩散段进行扩散通过。该设备二氧化硫的去除效果更好。

摘要： 本发明的目的在于利用气泡分形理论，使得大、小气泡以一定比例共存于反应器中，从而提供一种强化碳化反应传质速率的气液传质设备，其主体部分为反应容器，所述反应容器底部设置有NaAlO2溶液通道和CO2溶气水通道，所述NaAlO2溶液通道伸入反应容器内的端部设置有NaAlO2溶液喷嘴，所述CO2溶气水通道的出口处设置有丝网装置，所述丝网装置遮盖所述CO2溶气水通道出口的一部分，所述CO2溶气水通道的出口处设置有气体再分布装置，所述气体再分布装置通过立柱进行固定。

摘要： 本发明公开了一种立体传质塔板用帽罩、低压降喷射塔板及其气液传质方法，所述帽罩包括喷射罩和固定盖合于所述喷射罩顶部的盖板，其中：所述盖板沿喷射罩的喷射板侧向下进行弧度折弯形成盖板外沿，所述盖板外沿的边缘向上弧度弯折形成外翻边；所述喷射板的顶部为向外圆滑过渡的翻边结构；所述喷射罩的底部设有供液体进入喷射罩的底隙，所述盖板外沿和所述喷射板的顶部的翻边结构之间形成喷射通道；所述喷射板上设有多个喷射分离孔；所述喷射分离孔为向外突出的喷嘴结构，所述喷嘴结构的外侧翻边为过渡圆弧结构，可大大降低板压降。

摘要： 本发明的目的在于利用气泡分形理论，使得大、小气泡以一定比例共存于反应器中，从而提供一种强化碳化反应传质速率的气液传质设备，其主体部分为反应容器，所述反应容器底部设置有NaAlO2溶液通道和CO2溶气水通道，所述NaAlO2溶液通道伸入反应容器内的端部设置有NaAlO2溶液喷嘴，所述CO2溶气水通道的出口处设置有丝网装置，所述丝网装置遮盖所述CO2溶气水通道出口的一部分，所述CO2溶气水通道的出口处设置有气体再分布装置，所述气体再分布装置通过立柱进行固定。

摘要： 本发明公开了一种立体传质塔板用帽罩、低压降喷射塔板及其气液传质方法，所述帽罩包括喷射罩和固定盖合于所述喷射罩顶部的盖板，其中：所述盖板沿喷射罩的喷射板侧向下进行弧度折弯形成盖板外沿，所述盖板外沿的边缘向上弧度弯折形成外翻边；所述喷射板的顶部为向外圆滑过渡的翻边结构；所述喷射罩的底部设有供液体进入喷射罩的底隙，所述盖板外沿和所述喷射板的顶部的翻边结构之间形成喷射通道；所述喷射板上设有多个喷射分离孔；所述喷射分离孔为向外突出的喷嘴结构，所述喷嘴结构的外侧翻边为过渡圆弧结构，可大大降低板压降。

摘要： 本发明提供了一种适用于大气液比条件下强化气液传质的方法和装置，反应器内底部设有一级气泡发生单元，上方安装隔板，隔板处设有二级气泡发生单元和气液混合喷射单元，气液相从反应器底部进入，使得底部的液面没过所述气液混合喷射单元底端的进液孔道，气体经一级气泡发生单元鼓入并存在于液面上方的气相空间，底部的液体被气相空间的压力压入气液混合喷射单元，同时吸入一部分气相空间的气体，在液体剪切作用下产生气泡，另一部分气体经所述二级气泡发生单元产生气泡，在隔板上方产生大小气泡共存的气泡群，强化传质。所述装置和方法提升了气泡的停留时间，提高了反应器含气率和气液传质面积，最终提升反应器传质效率。