糖厂锅炉烟道气吸附过程数值模拟

论文摘要

使用Aspen Adsorption对经过预处理的锅炉烟道气进行吸附过程数值模拟,通过对文献中静态吸附数据进行吸附等温线常数的估算,建立了烟道气的单塔吸附模型。模拟得出了CO2的吸附穿透曲线和吸附塔内不同时刻的轴向负载分布,其穿透曲线、吸附量的变化趋势基本与文献上一致。在Langmuir1吸附模型下,比较了不同压力、温度、CO2的传质系数、吸附剂的堆积密度和颗粒直径对CO2吸附过程的影响。结果表明:CO2在200 kPa和298.15 K下的穿透时间为110 s,吸附量为1.2×10-5 kmol/kg;操作压力在100～500 kPa时,随着压力的增大穿透时间增大、吸附量增大;操作温度在278.15～338.15 K时,对CO2的穿透曲线影响较小,基本随着温度的增大,穿透时间减小;传质系数在0.1 s-1左右时,对CO2的穿透曲线影响较大,但在1 s-1左右时对穿透曲线影响较小;吸附剂堆积密度在600～900 kg/m3时,随堆积密度的增大,穿透时间增大;吸附剂颗粒直径在1～4 mm时,基本不影响CO2穿透曲线。

论文目录

• 1数学模型与参数设置
•   1.1 模型假设
•   1.2 数学模型
•     1.2.1 吸附过程中的偏微分方程解法
•     1.2.2 平衡方程
•       ① 动量守恒方程
•       ② 质量守恒方程
•       ③ 动力学方程
•       ④ 能量守恒方程
•   1.3 参数设置
•     ① 物性数据
•     ② 吸附等温线模型
•     ③ 操作条件
•   1.4 模型验证
• 2 结果与讨论
•   2.1 CO2的穿透曲线
•   2.2 吸附塔轴向负载分布
•   2.3 吸附压力对CO2穿透曲线的影响
•   2.4 操作温度对CO2穿透曲线的影响
•   2.5 传质系数对CO2的穿透曲线的影响
•   2.6 堆积密度对CO2的穿透曲线的影响
•   2.7 颗粒直径对CO2的穿透曲线的影响
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄世钊,吴林杰,向冰,薛敏华

关键词: 烟道气,浓缩,吸附过程,数值模拟

来源: 广西大学学报(自然科学版) 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 广西大学机械工程学院,广西工业技师学院电气应用技术系,广西大学化学化工学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(21266003),广西科技成果推广与产业化示范项目(桂科产1099051)

分类号: X701

DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2019.1407

页码: 1407-1413

总页数: 7

文件大小: 1381K

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