摘要
産業規模の噴霧塔内アルコールアミン溶液吸収CO_2を研究対象とし、オイラー-ラグランジュ方法に基づいて、煙気-液滴気液二相流動、相間伝熱伝質および液相化学反応結合の計算流体力学（CFD）モデルを構築しました。エタノールアミン（MEA）溶液吸収CO_2実験データと比較検証し、CFDモデルの信頼性を確認した上で、CO_2吸収過程に伴う熱質交換と化学反応の基本的な規則と、吸収剤化学組成、気液二相流動特性および操作圧力が噴霧塔内CO_2脱除効率に及ぼす影響を分析しました。模擬結果は、塔体高さの増加に伴い煙気中CO_2体積分数は減少し、煙温と水蒸気体積分数は上昇後下降の傾向を示します；貧液中CO_2荷重が0.1から0.4に増加すると、塔内煙温最大値が70℃から54℃に低下し、貧液荷重が0.25を超えると、噴霧塔脱炭効率が著しく低下します；観測気速が2.5m/sを超えると、煙気滞留時間が著しく短縮され、液相側伝賓係数が減少し、伝賓比表面積の増加がCO_2吸収効率向上に寄与する効果が弱まります；噴霧塔操作圧力が101 k Paから70 k Paに下がると、CO_2脱除効率低下約15.9百分点となります。
关键词
石炭発電機; 炭素キャプチャ; ガス液体二相流; 化学吸収; 数値シミュレーション