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解吸过程仿真

内容纲要

解吸是指吸收的逆过程,又称气提或汽提,是将吸收的气体与吸收剂分开的操作。解吸的作用是回收溶质,同时再生吸收剂(恢复吸收溶质的能力)。工业上,解吸是构成吸收操作的重要环节。解吸分为物理解吸(无化学反应)和化学解吸(伴有化学反应)。

在工业上解吸往往与吸收操作相结合,以获得纯净的气体或用以回收吸收剂而供循环使用。解吸也可单独使用,例如水和其他液体的脱气,就是用加热、沸腾或抽真空等方法将溶解的气体除去。在炼油工业中,用通入水蒸气的方法脱除油品中不需要的轻组分等。

解吸可分为物理解吸和化学解吸。前者无化学反应,后者伴有化学反应。凡对吸收不利的条件,如减压、升温等,皆有利于解吸,所以常用的解吸方法是减压、升温或吹气(空气或水蒸气)。这三种方法都能造成液相中的溶质平衡分压大于其气相分压的传质条件,促使溶质从液相中迅速解脱。


气体的溶解现象

根据大量的实验结果,气体的溶解现象可归纳为:

(1)温度一定时,溶解度随压力增大而增大,但随着压力增大,溶解度增加的幅度越来越小;

(2)压力一定时,在一定的温度范围,溶解度有一极小值;

(3)气体在盐溶液中的溶解度比在纯水中低得多;

(4)溶解度与气体分子的极性、分子中化学键的极牲以及分子体积有关。


气体间隙填充溶解机理

根据实验现象提出下述假设:

(1)溶液中分子之间存在若一定的间隙,气体分子可以填充于这些间隙之中;

(2)当气体分子与水分子的性质相差较大(如甲烷与水分子),气体不发生明显的水解作用时,间隙填充对气体溶解度的贡献不能忽略;

(3)填充于间隙中的气体可以用气体的状态方程描述.


气体水合作用溶解机理

根据温度较低时气体的溶解度随温度升高而降低的现象认为,气体分子与水分子存在着 相互作用.不同的气体分子,这种作用的强度和方式可能有所不同,本文把这些作用统称为水合作用。水合作用是气体溶解在水中的另一重要原因。

FLUENT计算相关步骤

1.计算模型

设置Mixture和传质模型。

2.边界条件

设置压力出口的压力值和温度。

3.初始化

设置溶液中初始气体含量和初始罐内压力。

4.后处理

查看多相流的分布


算例示意






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