發(fā)布時間：2023-09-24 17:18

　　氣候變暖是全球十大環(huán)境問題之首,對于氣候變暖成因的解釋,國內(nèi)外學(xué)者大致趨于一致,IPCC的《第四次氣候變化評估報告》通過大量準(zhǔn)確的氣候數(shù)據(jù)指出全球氣候變暖“非常有可能”由人類活動導(dǎo)致。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,大量化石燃料燃燒導(dǎo)致了二氧化碳的增加,由此引起的溫室效應(yīng)加劇是近年來引起國際爭論的又一全球性環(huán)境污染熱門課題。因此,控制CO2排放顯得尤為重要。在現(xiàn)有的電廠煙氣脫除CO2的技術(shù)中,化學(xué)吸收法仍占有較大比例,而鼓泡反應(yīng)器作為工業(yè)反應(yīng)容器在煙氣脫除CO2氣體方面也廣泛的應(yīng)用。 本文采用歐拉-拉格朗日方法在Fluent平臺上對鼓泡反應(yīng)器中氫氧化鈉吸收二氧化碳的吸收過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。 首先,考察了夾雜化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)過程的鼓泡反應(yīng)器的流動特性。研究發(fā)現(xiàn)氣體的通入對液相會造成擾動,隨著流動的發(fā)展,氣泡流的上升運(yùn)動發(fā)生扭曲,并伴有渦流的產(chǎn)生,渦流上下分布且方向相反。隨后,渦流在流場中向軸向和徑向兩方向進(jìn)行延伸。 其次,考察了化學(xué)組分的分布規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨高度的升高而降低,且呈現(xiàn)反應(yīng)器中心區(qū)域低、近壁面區(qū)域高的分布。研究還發(fā)現(xiàn)NaOH溶液吸收CO：可分為兩階段反應(yīng),第一階段是OH-迅...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
        1.1.1 溫室效應(yīng)及溫室氣體
        1.1.2 二氧化碳排放情況
    1.2 二氧化碳捕集技術(shù)
        1.2.1 燃燒前捕集技術(shù)
        1.2.2 富氧燃燒
        1.2.3 燃燒后捕集技術(shù)
    1.3 鼓泡反應(yīng)器氣液兩相流流動的研究進(jìn)展
    1.4 研究內(nèi)容
第2章 鼓泡反應(yīng)器氣液反應(yīng)理論基礎(chǔ)
    2.1 氣液反應(yīng)基礎(chǔ)理論
        2.1.1 氣體吸收理論
        2.1.2 氣液反應(yīng)的應(yīng)用
        2.1.3 氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)機(jī)理
    2.2 鼓泡反應(yīng)器基礎(chǔ)理論
        2.2.1 鼓泡反應(yīng)器的流體力學(xué)特性
        2.2.2 影響鼓泡反應(yīng)器氣含率的因素
        2.2.3 影響鼓泡反應(yīng)器氣泡特性的因素
        2.2.4 影響鼓泡反應(yīng)器傳質(zhì)的因素
第3章 數(shù)值模型的建立
    3.1 工程流體的數(shù)值模擬
        3.1.1 Fluent軟件介紹
        3.1.2 多相流數(shù)值模擬方法
        3.1.3 相間作用力模型
        3.1.4 多相流湍流模型
    3.2 鼓泡反應(yīng)器脫除二氧化碳的物理模型及網(wǎng)格劃分
        3.2.1 物理原型
        3.2.2 網(wǎng)格劃分
    3.3 鼓泡反應(yīng)器脫除二氧化碳的數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 湍流模型
        3.3.2 組分輸運(yùn)模型
        3.3.3 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及化學(xué)反應(yīng)速率
        3.3.4 DPM模型
    3.4 求解方法及邊界條件
        3.4.1 求解方法
        3.4.2 邊界條件
    3.5 模型驗(yàn)證
        3.5.1 CO₂脫除效率的驗(yàn)證
        3.5.2 吸收速率驗(yàn)證
第4章 鼓泡反應(yīng)器性能研究
    4.1 速度矢量分布
    4.2 氣含率
    4.3 化學(xué)組分變化
第5章 鼓泡反應(yīng)器吸收二氧化碳的特性分析
    5.1 煙氣濃度對其吸收性能的影響
        5.1.1 煙氣濃度對二氧化碳脫除效率的影響
        5.1.2 煙氣濃度對二氧化碳吸收速率的影響
        5.1.3 煙氣濃度對總傳質(zhì)系數(shù)的影響
    5.2 氫氧化鈉濃度對其吸收性能的影響
        5.2.1 氫氧化鈉濃度對二氧化碳脫除效率的影響
        5.2.2 氫氧化鈉濃度對吸收速率的影響
        5.2.3 氫氧化鈉濃度對傳質(zhì)系數(shù)的影響
    5.3 氣體流量對其吸收性能的影響
        5.3.1 氣體流量對脫除效率的影響
        5.3.2 氣體流量對吸收速率的影響
        5.3.3 氣體流量對總傳質(zhì)系數(shù)的影響
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3848430