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气体吸收器

Overview

资料来源: 迈克尔 g. 本顿和克里先生, 路易斯安那州立大学化学工程系, 巴吞鲁日, 洛杉矶

气体吸收器用于清除气体流中的污染物。多个设计用于实现此目标1。填料床柱使用气体和液体流在一个列中的松散包装材料, 如陶瓷, 金属和塑料, 或结构化包装1。填充床使用由包装创建的表面积, 在两个阶段1之间创建最大的有效接触量。系统维护低, 可以处理具有高传质率的腐蚀性材料1。喷雾柱是另一种类型的吸收器, 它使用两个阶段之间的恒定直接接触, 气体向上和液体被喷洒到气体流量1。该系统只具有一个阶段和较差的传质速率, 但对于高液溶解度的溶质是非常有效的1

本实验的目的是确定气体流量、水流速率和二氧化碳浓度等变量对气体吸收器整体传质系数的影响。了解这些参数如何影响 CO2删除, 可以优化污染物去除。实验采用了随机填充的水逆流气体吸收柱。八运行具有两个不同的气体流速, 液体流速, 和 CO2浓度使用。在每次运行过程中, 从柱单元的底部、中部和顶部分别取偏压, 计算出平衡分压。然后用这些压力来求传质系数, 并将传质系数与理论值进行了比较。

Procedure

实验采用了随机填充的水逆流气体吸收柱。该列用34厘米的 13 mm 柏林马鞍, 465 m2/m3表面 (有效) 区域。进入该系统的压力约为 1.42 bar, 温度约为26° c, 在柱口和出口处的阀门允许气体逸出。一个 "氧婴儿" 红外线光谱仪, 直接连接到单位在不同的地点, 测量气体成分, 和坦克的纯气体用于校准。

1. 操作气体吸收器

  1. 打开主开关并关闭用于控制柱中水量的调节阀
  2. 完全打开空气流量阀, 调节柱压力的阀。
  3. 将气流速率设置为所需的水平 (最小值为20升/分钟, 并根据需要增加), 并将压力调节阀设置为 1.4 bar 和25° c 的柱压力。
  4. 开始的二氧化碳流量在〜4升/分钟。
  5. 设置水流量在〜75升/小时, 并调整水位保持恒定的高度。在运行时进行必要的调整, 以确保恒定的高度。
  6. 样品的 CO2部分压力的基础, 中心和头部的柱使用压力

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Results

每个试验运行都有部分压力。质量传递系数从这些计算, 并与预测值 (图 2) 进行比较。预测值产生于计算的吸收器的操作线 (参见参考2以深入讨论操作线)。实线表示使用操作线计算的值, 而三角形表示实验质量传递系数值。用虚线绘制了模型值和平均传质系数的置信区间。将这些值进行比较, 以确定实验参数 (液体流速、气体流速和 CO2分压) ?...

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Application and Summary

本实验的目的是利用气体流速、水流速率和二氧化碳浓度等因素来确定气体吸收体的总传质系数。实验采用了随机填充的 GUNT CE 400 水逆流气体吸收柱。八运行与两个不同的气体流速, 液体流速, 和 CO2 浓度进行。从柱单元的底部、中部和顶部分别施加部分压力, 然后利用这些压力来求取传质系数。

在这些操作条件下, 与给定条件下的置信区间相比, 只有液体流速对传质有显著的?...

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References
  1. Absorbers - Separations: Chemical - MEL Equipment Encyclopedia 4.0. N.p., n.d. Web. 28 Jan. 2017.
  2. Welty, James R., Rorrer, Gregory L., and David G. Foster. Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. 6th ed. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, 2015
  3. Chloric Gas Absorption." GEA engineering for a better world. N.p., n.d. Web. 28 Jan. 2017.
  4. NaturalGas.org." NaturalGasorg. N.p., n.d. Web. 28 Jan. 2017.
  5. Fundamentals of Natural Gas Processing, A.J. Kidnay and W.R. Parrish, Taylor and Francis, Boca Raton, 2006.
Tags
Gas AbsorberContaminantsGas StreamsExhaustColumnRandom Packing MaterialStructured Packing MaterialPacked Bed AbsorbersCounter Current FlowAbsorption ProcessOperating ParametersCarbon DioxideWaterSeparation EfficiencyGas Absorption UnitLiquid SolventMass TransferMaterial BalanceVapor Flow RateLiquid Flow RateMole FractionMass Transfer CoefficientPartial PressureEquilibrium PressureHenry s Law

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0:07

Overview

0:58

Principles of Gas Adsorption

3:06

Operating the Gas Absorber

4:57

Results

6:18

Applications

7:25

Summary

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