Результаты исследования изучались процессы поглощения диоксида углерода раствором этаноламина в промышленном башенном аппарате. На основе метода Эйлера-Лагранжа была построена модель вычислительной гидродинамики (СГГ) для тепло- и массообмена, а также химической реакции в двухфазном газожидкостном потоке в башенном аппарате. Результаты моделирования были подтверждены экспериментальными данными по поглощению углекислого газа раствором этила- ноламина (ЭТА). На основе этого были проанализированы закономерности тепло- и массообмена, химической реакции, а также влияния химического состава раствора, характеристик двухфазного потока и эксплуатационного давления на эффективность удаления СО_2 из башенного аппарата. Моделирование показало, что с увеличением высоты аппарата в конце колонны снижается содержание углекислого газа, а температура газа и содержание водяного пара сначала увеличивается, а затем снижается. При увеличении нагрузки углекислым газом от 0,1 до 0,4 максимальная температура газов внутри аппарата снизилась с 70 ° С до 54 ° С, а при нагрузке выше 0,25 эффективность удаления СО_2 из башенного аппарата значительно снижается. Наблюдается значительное уменьшение времени пребывания газа внутри аппарата при скорости газа более 2,5 м/с, а коэффициент массопереноса на стороне фазы жидкости уменьшается. Учитывая увеличение поверхности массопереноса, большее влияние оказывается на эффективность удаления СО_2 из башенного аппарата. При этом, при уменьшении эксплуатационного давления в пределах от 101 кПа до 70 кПа эффективность удаления СО_2 снижается на примерно 15,9 процентных пункта.

Тепловые электростанции; Поглощение углерода; Газожидкостный поток; Химическое поглощение; Численное моделирование