摘要：微气泡型下向流管式气液接触器是一种下行并流气液接触传质设备,通过射流气泡发生器产生的高密度微气泡来强化传质,具有结构紧凑、气液接触面积大和传质效率高等优点。基于微气泡型下向流管式气液接触器性能实验测试平台和CO_(2)-N_(2)混合气体体系,首先考察了泵入液量对压降和最大自然吸气量的影响,在此基础上探究了不同操作参数和结构参数对其脱碳性能的影响。结果表明,微气泡型下向流管式气液接触器采用高速液体射流负压吸气,压降和最大自然吸气量都随着泵入液量的增大而增大,当泵入液量为14L/min时,最大自然吸气量随着柱体长度的增加而在12.5~14L/min范围内波动;泵入液量在从4L/min增大到14L/min过程中,压降由20kPa增大到300kPa;传质段长度变化对CO_(2)脱除率的影响较小,液气比和鼔入气量对其影响较大,CO_(2)脱除率随着鼔入气量的增大而逐渐减小,随着液气比的增大而逐渐升高;CO_(2)脱除率随MDEA溶液浓度的增大而增大,且MDEA溶液浓度随循环次数增加而减小,在循环使用三次后吸收能力显著降低。自主设计的微气泡型下向流管式气液接触器脱碳性能较好,CO_(2)脱除率最高可达99%以上。

摘要：与常用气液鼓泡塔相比,管式气液接触器通过在管道空间内产生的均匀气泡状高分散体系强化气液传质过程,具有含气率高、能耗低和维护简单等优点。自主设计研制了带文丘里射流气泡发生器的微气泡型管式气液接触器;利用计算流体动力学(CFD)数值模拟和室内实验相结合的方法,对其所涉及的成泡机理、气泡粒径分布特性等进行了系统研究。结果表明,采用体积分数法(VOF)模型耦合RNG k-ε湍流模型可模拟分析微气泡型管式气液接触器内成泡机理和气泡形态;在文丘里射流气泡发生器的扩张段内可将大气泡剪切破碎成微气泡,且微气泡均匀稳定;气泡粒径随液体流量的增大而减小,在液体流量为14.0 L/min、气体流量为最大自然吸气量、柱体长度为800 mm时气泡粒径最小(76.5μm);气泡粒径随气体流量的增大而增大,在气体流量为1.5 L/min、液体流量为8.0 L/min、柱体长度为800 mm时气泡粒径最小(86.7μm);气泡粒径随柱体长度的增大呈现先降低后基本不变的趋势,当柱体长度大于800 mm时,其对气泡粒径的影响较小。