加压下二乙醇胺催化热碱溶液吸收CO_2的研究

在加压下,采用压力釜测定了含K_2CO_3 26.5(重量)%和二乙醇胺(DEA)3%的DEA催化热碱溶液吸收CO_2的速率。测定的温度为70—100℃,压力1—9 kgf/cm~2(表压),溶液的转化度为0.1—0.7。结果表明,吸收速率系数随压力的提高而下降,压力达7kgf/cm~2(表压)以上时,DEA催化热碱溶液的吸收速率系数与纯热碱溶液的吸收速率系数相近。即使在1kgf/cm~2(表压)下,此吸收过程已不符合假一级反应模型。本文用近似解整理吸收速率数据,其模型平均相对误差小于10%。此模型包括了液相离子扩散的影响和表面扰动等对传质的影响。     

热碱和有机胺催化热碱吸收二氧化碳的近似解和假一级反应的条件

本文采用Van Krevelen的方法,推演了热碱和有机胺催化热碱吸收二氧化碳的近似解。按照允许的实验误差(5%和10%)为准则,分别获得了热碱和有机胺催化热碱吸收二氧化碳的假一级反应的条件。本文所提出的判别式比Danckwerts和Leder的判别式更为真实和更易于应用。     

加压下热钾碱溶液吸收二氧化碳的研究

加压下采用纯二氧化碳气体在压力釜中测定了含碳酸钾26.5(重)%的热碱溶液吸收二氧化碳的速率。实验结果表明,80℃下,压力大于2kg/cm~2(表压),吸收速率系数随压力提高而下降,此时,热碱吸收二氧化碳不符合假一级反应模型。测得的吸收速率以近似解整理,结果是满意的。获得的表观反应速度常数k_(OH)与温度T和溶液的转化度f_C的关联式为lnk_(OH)=23.49-(7396/RT) 3.924×f_C 而液相HCO_3~-(或CO_3~(2-))扩散系数与CO_2扩散系数的相对因子D_C与温度、转化度及CO_2分压差△P的关联式为D_C=exp((2499/T)-8.339 2.039×f_C)×((1 0.2△P)/(1 0.2△P_o))     

搅拌反应器的液相传质特性

搅拌反应器是进行气液吸收动力学研究的常用设备。近年来,它广泛地用于吸收剂筛选和化学吸收模型的研究。本文所用的搅拌反应器与Danckwerts和Gillham以前使用过的反也器相似。对搅拌反应器的特性我们采用CO_2-H_2O系统和CO_2-无机盐溶液系统进行校正。获得液相传质系数k(?)与R_e,S_c的关联式如下。K_lL/D=6.81×10~(-2)×R_c~(0.79)×S_c~(0.48)