Absorption Models with Interfacial Resistance and Effects of Inert Solid Particles on Absorption of Gaseous Pollutants

• Main Authors: Liu, I-Hung, 劉毅弘
• Other Authors: Chang, Chiang-Yuan
• Format: Others
• Language: zh-TW
• Published: 1994
• Online Access: http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/87318772496011286772

博士 === 國立臺灣大學 === 環境工程研究所 === 82 === @　 本研究以薄膜及滲透模式探討靜置水伴隨平衡化學反應時二氧化硫之 吸收，同時也考慮界面阻力存在時之影響。薄膜模式可得解析解，滲透模 式則以數值方法求解。結果顯示，界面阻力的存在會降低吸收速率。由敏 感度可知，對於平衡之化學反應，當具有較高的反應速率平衡常數時，其 吸收速率受界面阻力的阻滯也越大。界面阻力的效應在4DA/πkL2或氣液 接觸時間 tc較小時較顯著。薄膜模式因無時間相關，故在應用上要比滲 透模式容易。薄膜模式和滲透模式的結果與實驗結果可相互比較。對於無 界面阻力效應的情形，本研究所得的解可簡化到前人的研究結果。本研究 亦進行實驗探討惰性固體粒狀物存在於液滴內時二氧化硫之吸收去除及粒 狀物存在於液體表面時二氧化碳之吸收去除。導入吸收液之惰性固體粒狀 物為麵粉。進行液滴或液面含有麵粉與不含麵粉兩種情況之吸收實驗。比 較含有麵粉與不含麵粉時二氧化硫或二氧化碳的吸收速率，以說明惰性固 體粒狀物對氣體吸收的影響。結果顯示，在本實驗條件範圍內，即液滴內 麵粉之重量百分率濃度(Cs)為0.1至10 wt.%或是10 mL吸收液之液面上麵 粉添加量(WF)為0.001至0.03 g，含麵粉與不含麵粉之吸收有顯著之差異 。一般而言，當液滴或液體存有惰性固體粒狀物麵粉時，在本研究的吸收 實驗系統下，二氧化硫或二氧化碳的吸收速率會受到阻滯。液滴內不同惰 性固體粒狀物濃度會導致不同程度的阻力，並影響氣體吸收速率。界面阻 力可藉由界面質量傳送係數ks之引入而加以定量，因為ks之倒數即和界面 阻力大小成正比。1/ks值可由1/ks＝ (1/KOLs－1/KOL)一式求得，其中 KOLs及KOL分別是液滴含有惰性固體粒狀物與不含惰性固體粒狀物時之總 液相質量傳送係數。就含有惰性固體粒狀物液滴吸收3,000 ppmv二氧化硫 之情形，當Cs為0.1至10 wt. %時，其ks值為0.295至0.032 cm‧s-1。就 液面散佈有惰性固體粒狀物之吸收系統而言，液面惰性固體粒狀物之影響 ，可以適切的以液面遮蓋率及固體粒狀物的堆積層數來加以解釋。在吸收 未達飽和前，固體粒狀物添加量之增加會導致吸收量之減少，並延緩達到 飽和之時間。當粒狀物在液面蓋滿一層後，吸收量之減少則和堆積厚度（ 堆積量）呈一線性關係。就水吸收1.0 atm二氧化碳之情形，對於WF為 0.005至0.03 g，其相關的kLII值則為4.83*10-4至2.64*10-4cm‧s-1。本 研究結果，對於氣狀污染物吸收去除而有雜質存在於吸收液之情況相當重 要。