吸收塔中气液两相传质过程分析第4组.ppt

1.将y1~y2分为十等份，确定各个y值，由操作线方程可求出对应x值。 2.根据二氧化硫的气相摩尔分数y可得知 。 3.已知 ，通过式子 可求出 ，进而得出pH及 。 4.再由 可求出 。 5. 总硫浓度为 * 吸收SO2后，溶液电荷平衡式： 根据： （亨利定律） 将以上三个式子代入电荷平衡式，得 简化得 此处说明工作流程 该方法成本高，资源化难 28页图下文字描述 3中的H是亨利系数。3中的公式推导用板书。 根据表中总硫浓度，通过求解模型得到在塔底（z=0)液膜中pH和各组分浓度分布，如图所示。 吸收塔中气液两相传质过程分析 第四组成员：陈凯、周昕怡、魏佳虹、郑心怡、李玲君、朱雪瑞 钠碱法烟气脱硫吸收塔 * 吸收过程中主要反应如下： * 本实验开发了一种解决烟气脱硫问题的新工艺——低价态膜电解超声波协同钠碱再生循环烟气脱硫工艺，该新工艺是用 溶液吸收烟气中 使其转化成 进行脱除；再通过膜电解与超声波的协同作用将 再生为 并循环使用，超声波解吸出的 通过直接催化氧化支取浓硫酸，成为高质量的工业产品。 主要研究钠碱烟气脱硫吸收过程中气液间的传质反应特性以及脱硫率的影响因素，基于双膜理论建立钠碱脱硫中二氧化硫吸收过程的数学模型，最后得出液膜内各组分浓度的分布曲线。 一、 在钠碱溶液中的溶解吸收传质过程分析 吸收过程是SO2由气相向液相转移的相际传质过程，这个过程的进行包括三个步骤： （1）SO2由气相主体通过气膜扩散至气液界面，并在气液界面上达到平衡，其扩散机理与物理吸收时并无区别，气相吸收系数不受影响； （2）SO2到达界面后向液膜传递并在液膜内与吸收剂发生化学反应； （3）钠碱吸收剂从液相主体内扩散到界面附近即液膜内与SO2接触发生化学反应。 * 对于快速不可逆反应，吸收质 在反应面处的浓度可视为零，则 扩散速率为： 同理，组分 通过反应面右侧液膜的扩散速率为： 由于组分 和 的反应计量比为1，所以： E β 二、脱硫过程的影响因素 （1）吸收液pH （2）液气比（L/G）对脱硫率的影响 （3）进口 SO2浓度对脱硫率的影响 （4）吸收液温度对脱硫率的影响 （5）吸收剂初始浓度对脱硫率的影响 实验研究范围内的结果表明，以Na2SO3为吸收剂吸收SO2时，吸收液pH、L/G和吸收剂浓度愈高，脱硫率愈大；吸收液温度、进气SO2浓度愈高，脱硫率愈低。 根据双膜理论和化学反应速度理论，碱液吸收SO2气体时，气体浓度越高，不仅（气相）气体扩散速率越快，且（液相）化学反应速率也越快，二者协同作用，从而加快吸收速率。但在其它条件相同时，即使高浓度气体的吸收速率加快，但由于在一定时间内参与反应的SO2增多，会导致反应物基数的增加，快速率效应并不能完全抵消基数增加效应所产生的对脱硫效率的负面影响，也就是说基数增加消减了吸收速率加快对SO2吸收有利的强度，从而使得脱硫效率降低。 三、模型建立 当进塔混合气体中的溶质含量较低（5%~10%）时，通常称为低含量气体吸收，如SO2在钠碱溶液中的吸收，在描述其吸收过程时，可作如下假设： 1）气体流速率 G 与液体流率 L 可视为常量。因被吸收的溶质量很少，流经全塔的混合气体流率与液体流率可视为常量。 2）吸收过程是等温的。因吸收少，由溶解热而引起的液体温度的升高并不显著，故可认为吸收是在等温下进行的。这样对低含量气体的吸收可以不做热量恒算。 3）传质系数为常量。因气液两相在塔内的流率