【Ziel】 Untersuchung der Massenübertragungseigenschaften eines doppelt-kontaktierten gas-flüssig-Phasenabsorptionsbetts zur Ammoniak-basierten Kohlenstoffabscheidung. 【Methode】 Basierend auf dem Euler-Lagrange CFD-Rahmen wurde eine sekundäre Entwicklung von Fluent unter Verwendung der Doppelmembrantheorie durchgeführt, um ein Massentransfermodell für die Ammoniak-basierte Kohlenstoffabscheidung zu erstellen. 【Ergebnisse】 Die CO2-Beladung der Flüssigkeitstropfen zeigt über die Turmhöhe eine unimodale Verteilung mit niedrigen Werten an den Wänden und hohen in der Mitte; mit abnehmendem Flüssiggas-Verhältnis steigt der Netto-CO2-Fluss und die Beladung an. Am Rauchgas-Einlass liegt eine deutliche Strömungsabweichung vor, die mit abnehmendem Flüssiggas-Verhältnis nachlässt; ungleichmäßige Tropfenverteilung führt zu ungleichmäßiger CO2-Absorption und Konzentrationsfeldverteilung; bei einem Absinken des Flüssiggas-Verhältnisses von 0,40 m3/m3 auf 0,17 m3/m3 sinkt die CO2-Abscheiderate von 89,19 % auf 77,29 %, was einer Verringerung um 13,34 % entspricht, während der CO2-Molenbruch am Austritt von 1,45 % auf 3,00 % ansteigt. Der Gesamtmasstransferkoeffizient KG in der Gasphase ist unterhalb von 3/4 der Betthöhe höher; unterhalb des Hauptrohrs der Düse bildet sich ein streifenförmiger Bereich mit niedrigem KG; mit abnehmendem Flüssiggas-Verhältnis verkleinert sich der Bereich mit hohem KG insgesamt, und der streifenförmige Bereich mit niedrigem KG, verursacht durch die Behinderung des Hauptrohrs der Düse, zeigt eine nach oben gerichtete parabolische Form. Im Strömungsfeld entstehen im Bett durch den Einlass- und Venturi-Effekt zwei Hochgeschwindigkeitsbereiche und Wirbel; die Gasphasen-Geschwindigkeit weist über die Betthöhe eine zweigipflige Verteilung auf, entlang der X-Richtung eine symmetrische dreiteilige Schwankung, und entlang der Y-Richtung eine nichtmonotone Verteilung; eine Verringerung des Flüssiggas-Verhältnisses verstärkt lokale Störungen und die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit. 【Fazit】 Das doppelt-kontaktierte gas-flüssig-Phasenabsorptionsbett weist eine gute Massentransferleistung bei der ammoniakbasierten Kohlenstoffabscheidung auf, das Flüssiggas-Verhältnis hat einen signifikanten regulierenden Einfluss auf das Strömungs- und Massentransferverhalten, und die Ergebnisse können eine theoretische Grundlage für die Optimierung von Kohlenstoffabscheidungsanlagen bieten.

doppelt-kontaktiertes gas-flüssig-Phasenabsorptionsbett; Kohlenstoffabscheidung; Ammoniakverfahren; Strömungseigenschaften; Massentransferprozess