双接触式碳捕集气液两相吸收床氨法碳捕集传质过程模拟OA

【目的】探究双接触式碳捕集气液两相吸收床强化氨法碳捕集传质性能。【方法】基于欧拉-拉格朗日CFD框架,结合双膜理论对Fluent进行二次开发,构建氨法碳捕集传质模型。【结果】液滴CO_(2)负载沿塔高呈单峰分布,壁面低而中心高,且随液气比降低,CO_(2)净通量增大,负载增大。烟气入口存在明显偏流,偏流程度随液气比减小而减弱,液滴分布不均导致CO_(2)吸收与浓度场分布不均;液气比自0.40 m^(3)/m^(3)降至0.17 m^(3)/m^(3)时,CO_(2)捕集率由89.19%降至77.29%,减小了13.34%,出口CO_(2)摩尔分数由1.45%升至3.00%。气相总传质系数K_(G)在床高3/4以下较高;喷嘴母管下方形成了带状低K_(G)区;随液气比减小,整体上高K_(G)区缩减,由喷嘴母管阻碍作用形成的带状低K_(G)区呈上抛物线形态。流场方面,床内因入口与文丘里效应形成两处高速区及涡流,气相流速沿床高呈双峰分布,沿X方向为对称三段波动,沿Y方向呈非单调分布,液气比减小加剧了局部扰动及流速上升。【结论】双接触式碳捕集气液两相吸收床传质性能良好,液气比对流动与传质行为具有显著调控作用,研究结果可为碳捕集设备优化提供理论依据。