热钾碱溶液脱除沼气中CO2反应机制与相际传质研究

摘要：

对CO2气液吸收过程进行了化学平衡热力学研究,计算了吸收反应体系的独立反应数,提出了4独立反应理论.根据对独立反应平衡常数的计算,认为H2CO3电离为H+和HCO3-,虽然其平衡常数仅为6.018 9×10-7,但由于溶液中CO32-离子的大量存在,使得H+浓度很低,因此H2CO3电离度不可忽略.在此基础上,提出了CO2气液吸收过程串并联复杂反应机理,认为CO2吸收速率是由其分别与H2O和OH-两条平行反应路线共同决定的.分析了CO32-离子的关键作用:该离子与H+作用直接促进了CO2吸收过程;由于溶液中H+离子浓度很低,导致OH-离子浓度升高,从而间接加快了CO2与OH-离子之间的反应速率.应用双驱动反应器,采取H2O-CO2体系对气液相际传质过程进行了研究,当气相搅拌转速达到140 r/min以上时,气膜传质阻力可忽略不计;通过线性回归分析,关联了液相传质系数与液相搅拌转速之间的关系,得到了回归关联式,计算误差最大值为11.312％,认为关联式真实可靠.

关键词：沼气、热钾碱、二氧化碳吸收、独立反应、双驱动反应器

所属期刊栏目：50

分类号：S216.4(农业动力、农村能源)

资助基金：国家自然科学基金重点项目U1609214;浙江省重点研发计划项目2017C03010;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项目2016REWB13

在线出版日期：2019-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：283-289