利用超重力机内滞液现象提高气-液反应过程效率初探

邵磊; 肖浩; 方夕宏; 韩榕; 马华鹏; 张银龙

doi:10.13543/j.bhxbzr.2023.06.002

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (06) : 8 -13. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2023.06.002

利用超重力机内滞液现象提高气-液反应过程效率初探

邵磊, 肖浩, 方夕宏, 韩榕, 马华鹏, 张银龙

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摘要

滞液现象是指通过液位控制而使超重力机底部形成积液的现象。初步研究结果表明，滞液现象显著改善了旋转填充床(RPB)内众多气-液反应过程的效果。在臭氧处理有机废水时，滞液现象不仅可以显著提高臭氧的吸收率，而且使得COD的去除率提高了1倍，一级RPB可以达到与无滞液时三级RPB串联处理接近的COD去除效果；在采用臭氧氧化亚硫酸铵时，利用滞液现象可以使亚硫酸铵完全氧化为硫酸铵的时间缩短40%以上；在利用NaOH溶液吸收HCl时，滞液现象可以使HCl的吸收率从85.1%提高至98.5%;利用羟乙基乙二胺吸收CO_2,滞液现象则可以使其吸收率从33.4%提高至77.8%。对滞液现象的强化机制分析表明，该现象通过提高气-液传质系数改善了传质效率，并通过延长液相物料在超重力设备内的停留时间改善了气-液反应效果。合理利用滞液现象可望将超重力技术的应用拓展至众多受限于反应动力学的过程中。