H2S和CO2在超重力机中与MDEA的竞争反应与传质机制

超重力选择性脱硫技术的引入解决了传统工艺在脱除H2S的同时大量脱除CO2的问题，本项目主要着眼于超重力选择性脱硫过程的基础理论研究，为新技术的发展和应用奠定理论基础。.在三年的执行期内本课题组按时完成了项目既定的各项任务。第一，提出端效应区和填料主体区的传质机理，为超重力机的优化设计提供理论依据。第二，结合流体流动特性和传质机理，建立描述超重力场气液反应-扩散过程的机理模型，定量描述了MDEA溶液在反应动力学性质上对H2S的选择性，进而建立液膜中H2S与CO2和MDEA竞争反应的机理模；定量描述了MDEA 溶液在热力学性质上对CO2的选择性，进而建立由于CO2与MDEA反应生成稳定的产物导致H2S-MDEA的反应平衡向反应物方向偏移的机理模型，最终表达出超重力场中H2S和CO2相互制约的定量关系。 第三，基于传质和端效应区的研究，提出了增大超重力机端效应区的转子结构，实现了旋转填料的第二个端效应区。第四，应用模型对福建联合石化公司超重力机选择性脱硫工业装置的传质过程进行了模拟，从工业实验上验证了理论研究的正确性。第五，在实验过程中发现存在液体湍动程度影响气液吸收平衡的现象，动态平衡偏移率与液相流速成正比。上述内容对超重力机中的传质研究具有促进作用，让我们更深入地了解传质和流体特性之间的定量关系。.项目执行期内共发表文章10篇，其中SCI文章7篇(第1作者和通讯作者SCI文章6篇，第2作者SCI文章1篇，其中1篇发表于E&ST，2篇发表于I&ECR)，中文核心文章3篇；进行超重力脱硫工业中试试验1次（相关内容发表于E&ST）；开发新型的旋转填料结构1种；联合培养博士生1名，硕士生2名。