K2CO3颗粒吸收CO2反应机理模型研究

摘要

利用改造后的热重分析仪对K2CO3颗粒吸收CO2的化学反应机理进行分析,获得了吸收剂转化率随反应时间的变化规律,利用比表面积及孔隙度分析仪对吸收剂颗粒微观结构进行研究,获得了颗粒比表面积和孔隙率等颗粒结构数据.采用气固非催化缩核反应模型对K2CO3颗粒吸收CO2的化学反应过程进行研究,将颗粒整体反应过程划分为气膜控制、灰层扩散控制和表面化学反应等控制步骤并建立数学模型,利用试验数据分别计算出气膜扩散系数、灰层扩散系数和表面反应速率等关键参数.研究结果表明,在本文试验条件下化学反应过程处于表面化学反应控制.随着粒径增长,灰层扩散阻力增长迅速,当粒径增加到0.0011m时进入到混合控制区域;粒径增加到0.002m时,吸收过程转为灰层扩散控制.研究结果对于开展后续试验研究具有指导意义.