水力喷射-空气旋流器中气液传质特性及其机理

作     者：赵清华 全学军 程治良 白薇扬 ZHAO Qinghua;QUAN Xuejun;CHENG Zhiliang;BAI Weiyang

作者机构：重庆理工大学化学化工学院重庆400054 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2013年第64卷第10期

页      面：3652-3657页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21176273) 重庆市科技攻关项目(CSTC2010AA7060) 重庆市教委项目(KJ120816) 

主　　题：水力喷射-空气旋流器 气-液传质 比相界面积 化学吸收法 

摘      要：对一种新型高效的气液传质设备——水力喷射-空气旋流器(WSA)的传质机理进行了研究。分别采用化学吸收法(CO2-空气-NaOH体系)和物理吸收法(CO2-空气-H2O体系)测定了不同进口气速、不同液体喷射速度下的有效相界面积a和液膜传质系数kL,并由此得到体积传质系数kL a。结果表明,由于WSA中气液间的强交互作用,a、kL以及kL a均随进口气速和液体喷射速度增大而增大。采用量纲分析法对实验数据进行了归纳,拟合出了a、kL和kL a随气相Reynolds数Reg、液相Weber数WeL之间的经验公式:a=0.0024Re1.25g We0.079L,ShL=35.31Re0.2303g We0.13L,kL a=6.52×10-8 Re1.48g We0.21L,这些关联式能较好地预测WSA的传质性能。研究还表明,在WSA中的气液射-旋流传质体系中,传质过程符合双膜理论、表面更新理论和溶质渗透理论,但以表面更新机理为主。