双驱动反应器中热钾碱吸收二氧化碳的动力学研究

摘要：

采用双驱动反应器研究了热钾碱吸收二氧化碳的反应动力学,根据双膜理论,应用CO2-H2O体系,实验首先对气相传质过程进行了研究,结果表明:当气相体积流量为80 mL·min-1时,气相搅拌速度在100 r·min-1时可认为气膜阻力消去.通过改变液相搅拌转速,研究了液相传质系数kL变化规律,获得了kL的无因次关联式.根据热钾碱吸收CO2反应机理,获得了宏观动力学方程,并结合溶液的非理想性,对速率方程中的浓度效应进行了校正,通过实验测定并进行了模型参数估值,各参数分别为:表观活化能Eob =21.9308 kJ· mol-1,表观反应级数n=0.1399,表观指前因子K'0=1.1908×10-4 mol·m-2,s-1·Pa-1.在此基础上,通过计算获得了热钾碱吸收CO2的本征动力学方程,各模型参数分别为:本征反应活化能E=59.57 kJ· mol-1,指前因子k0 =2.1802×1011 m3·mol-1·s-1.为进行整个过程反应机制的判断,计算了膜内转化系数γ,结果表明该值远大于2,可知CO2吸收为快速反应过程,反应主要集中在膜内完成,并由此可知工业反应器选型应采用比相界面积较大的填料塔为优.

关键词：热钾碱、反应动力学、双驱动反应器

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分类号：X70(一般性问题)

资助基金：浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室开放基金2016KF0045;浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室开放基金No.2016REWB13Supported by the Zhejiang Provincial Key Laboratory for Chemical and Biological Processing Technology of Farm Products2016KF0045;the Key Laboratory of Recycling and Eco-treatment of Waste Biomass of Zhejiang Province,Zhejiang University of Science and Technology2016REWB13

在线出版日期：2017-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2490-2497