ZSM-5型分子筛强化水吸收C02.pdfVIP

第40卷第 12期 化 学 工 程 Vo1．40No．12 2012年 12月 CHEMICALENGINEERING(CHINA) Dec．2012 ZSM一5型分子筛强化水吸收CO2 李少刚，朱春英，付涛涛，马友光 (天津大学 化工学院 化学工程联合国家重点实验室，天津 300072) 摘要：在难溶气体吸收体系中加入第3分散相粒子是强化传质过程的一个重要手段，文中采用恒温搅拌釜对ZSM-5 型分子筛／水浆料强化CO：的吸收过程进行了实验研究，考察了硅铝摩尔比(120，150，360)、固含率和气相CO：体 积分数对增强因子的影响。结果表明：随着分子筛硅铝摩尔比的增加，其疏水性增强，增强因子随之增大；随着分 子筛固含率的增加，气液界面处颗粒的覆盖率增大，增强因子迅速增大，当气液界面处颗粒的覆盖率逐渐接近最大 覆盖率时，则增强因子逐渐趋于恒定值；随着气相 CO 体积分数的增加，溶质在溶液中的扩散作用逐渐增强，而分 子筛颗粒输运作用逐渐减弱，增强因子减小。针对分散相微粒增强难溶气体的吸收过程，提出了一个三维非均相 传质模型，计算结果和实验数据吻合 良好。 关键词：增强因子；吸收；传质；分子筛；硅铝摩尔比 中图分类号 ：TQ021．4 文献标识码：A 文章编号：1005-9954(2012)12-0010-04 DoI：10．3969／j．issn．1005-9954．2012．12．003 CO2absorptionenhancementbyZSM-5typezeolite LIShao-gang，ZHU Chun—ying，FU Tao-tao，MA You-guang (StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering，SchoolofChemicalEngineering andTechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China) Abstract：Introducingathird dispersed phaseparticle intothesparingly solublegasabsorption systemsisan importantintensificationmethodfortheenhancementofmasstransfer．TheenhancementofmasstransferofCO2 absoprtionintowaterbyZSM-5 typezeolitewasconductedinathermostaticstirredvesse1．TheeffectsofSiO2／ A12O3moleratios(SiO2／A12O3=120，150，360，respectively)，solidloadingandCO2volumefractiononthe enhancementfactorwere studied experimentally．Theexperimentalresultsshow thatwith the increaseofzeolite SiO2／A1203ratio，thezeoliteShydrophobicity increases，leadingtothe increaseofenhancementfactor．With the increase ofthe solid loading，the coverage fraction ofparticle in gas—liquid interface increases， thusthe enhancementfactorincreases；whenthecoveragefractionofparticleingas—liquidinterfaceisclosedtothemaximal coveragefraction，the enhancementfactorisleveling o