第 卷第 期 年
月
煤炭学报
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文章编号：（ ）
废碱液同时吸收 和 方法与传质模型的研究
杨兰和 ，刘淑琴 ，梁杰 ，余力
（ 中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州
； 中国矿业大学化工与环境工程系，北京
）
摘
要：提出并研究了利用工业废碱液对地下气化煤气中 和 进行同时吸收的新方法 分
析了碱液吸收 和 的基本原理，并建立了碱液吸收 和 的传质模型 在模型实验和数值模拟的基础上，研究了 的存在对碱液吸收 的影响 通过研究发现，在适宜的碱液浓度及液气比条件下， 的脱除效率可达 以上 当 脱除率为 ， 或大于 时，
煤气热值可分别提高 ， 和 以上 计算结果表明，数值模拟值与实验值基本一致
关键词：废碱液；吸收； ； ；传质模型；煤炭地下气化中图分类号：
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研究表明，影响煤炭地下气化产品煤气有效热值的主要因素是其不可燃酸性气体———二氧化碳和硫化物的含量较高，一般占 左右，最高达 这不仅降低了地下气化煤气的热值，而且增加了大气中二氧化碳和硫化物的排放量 因此，脱除地下气化煤气中的酸性气体，是目前十分迫切而又非常重要的一个问题 关于对 的捕获和处理方法已有理论及实验报道，但由于其反应条件复杂，投资及运行费用较为昂贵，故难以推广应用 笔者从废物的综合利用及环境保护的角度，提出利用工业废碱水对 和 同时进行吸收的方法，在填料塔实验的基础上，对 体系进行了实验研究和数值模拟
!碱液吸收 "和 " 的基本原理
碱液吸收 和 ，由于反应机理、反应速率、溶剂的黏度、表面张力和有效接触面积等的变化，
［ ］
都会影响吸收速率 目前，气液反应的传质模型应用比较广泛的是双膜论模型 双膜论假定气液界面两
侧各存在一个静止膜，气相一侧为气膜，液相一侧为液膜，而气液两相的物质传递速率仅取决于气膜和液膜的分子扩散速率 带有化学反应的气液反应，不仅存在着气液相间的传递过程，而且在液相中还存在着化学反应 液膜或液流主体中的化学反应减少了被吸收组分的浓度，增加了被吸收组分的推动力，从而加快了吸收速率 当反应属缓慢反应时，吸收反应通常在液流主体中进行；当反应属快速反应时，吸收反应可在液膜中进行完毕；当反应属瞬时反应时，吸收反应则常在界面或液膜中的某一平面上完成
"实验装置与方法
实验设计填料塔由硼硅酸盐玻璃制成（图 ），有效填料高度 ，直径 ，塔内为乱堆拉西瓷环（ ） 按图 布置和连接各个管路，检查各部分的气密性 （ ）实验方法实验采用流动循环法，开启 ， 及空气钢瓶，用减压阀调节各自所需流量，来自钢瓶的 和 气体经减压、净化后与压缩空气混合，混合气用转子流量计计量后由塔底进入吸收塔，待气量稳定后，吸收液由高位槽引入，通过流量计控制液体流速 吸收速率由进、出口流量计差值算
收稿日期：
基金项目：国家自然科学基金资助项目（ ， ）；国家高技术研究发展计划（ 计划）项目（ ）
（ ）实验装置