【Цель】 Изучить характеристики массопереноса в двухфазной газожидкостной абсорбционной колонне с двойным контактом для улавливания CO2 аммиачным методом. 【Метод】 На основе Эйлера-Лагранжа CFD и теории двойных пленок выполнена доработка Fluent для создания модели массопереноса при аммиачном захвате CO2. 【Результаты】 Нагрузка CO2 на каплях жидкости по высоте колонны имеет одно пиковое распределение — низкая у стенок и высокая в центре; с уменьшением соотношения жидкость-газ увеличивается чистый поток CO2 и нагрузка. Входящий дымовой газ имеет заметное смещение потока, которое ослабевает при уменьшении соотношения жидкость-газ; неоднородное распределение капель вызывает неравномерное поглощение CO2 и распределение концентрации; при снижении соотношения жидкость-газ с 0.40 м3/м3 до 0.17 м3/м3 коэффициент улавливания CO2 снижается с 89.19% до 77.29%, что на 13.34% меньше, а молярная доля CO2 на выходе возрастает с 1.45% до 3.00%. Общий коэффициент массопереноса газовой фазы KG выше ниже 3/4 высоты колонны; под основной трубкой сопла формируется полосатая зона с низким KG; с уменьшением соотношения жидкость-газ зона с высоким KG в целом сокращается, полосатая зона с низким KG, вызванная препятствием основной трубки сопла, имеет форму вверх направленной параболы. В поточной области в колонне из-за эффекта входа и эффекта Вентури образуются две зоны высокой скорости и вихри; скорость газовой фазы по высоте колонны имеет двойной пик, вдоль направления X — симметричные три скачка, вдоль Y — неоднообразное распределение; уменьшение соотношения жидкость-газ усугубляет локальные возмущения и увеличение скорости потока. 【Вывод】 Двухфазная газожидкостная абсорбционная колонна с двойным контактом демонстрирует хорошие характеристики массопереноса при аммиачном захвате CO2; соотношение жидкость-газ значительно регулирует поведение потока и массопереноса; результаты исследования могут служить теоретической основой для оптимизации оборудования улавливания CO2.

двухфазная газожидкостная абсорбционная колонна; улавливание двуокиси углерода; аммиачный метод; характеристики потока; процесс массопереноса