論文速遞 | 彩虹折射法對噴霧氣液沉澱反應的原位表徵

2021-01-15 浙大學報英文版

中文摘要：

目的：

噴霧氣液吸收化學反應廣泛存在於能源、化學和環境工程中.比如在能源環境領域,溼法煙氣脫硫(WFGD)中的鹼性噴霧吸收脫除氣體汙染物,乙醇胺(MEA)吸收脫除CO2酸性氣體.對這類反應的表徵,有利於控制和改善汙染物脫除效率.本文嘗試利用氣液吸收沉澱反應過程中液滴折射率的變化來原位表徵反應進程.


創新點：

1. 基於彩虹折射法,首次對氣液吸收沉澱反應的原位表徵進行探究;2. 通過若干實驗和詳細的傳熱計算分析,成功驗證了其可行性和有效性.


方法：

1. 通過與Abbe折射儀對比,確定全場彩虹測量的準確性(圖3和公式(5));2. 搭建全局彩虹技術(GRT)測量系統進行噴霧測量實驗(圖2),並記錄反應過程中的彩虹圖像和離線採樣液滴用於顯微分析(圖4和5);3. 對涉及到的氣液吸收沉澱反應進行傳熱計算和分析(公式(7)~(13)).


結論：

1. 初步表明了利用溶液折射率表徵Ca(OH)2質量分數的可行性.2. 實驗結果表明GRT的測量結果精確;反應後液滴折射率減少並趨向於水,反應進程可體現在彩虹角(即折射率)的變化上.3. 不同濃度Ba(OH)2吸收CO2的反應進一步證明了該方法原位表徵氣液吸收沉澱反應的可行性.4. 反應的傳熱計算和分析表明反應熱所造成的溫度升高可以忽略,驗證了該方法的有效性.


關鍵詞：

彩虹折射法;原位表徵;折射率;氣液吸收沉澱反應


作者：

Xue-cheng Wu, Can Li, Jian-zheng Cao, Yong-xin Zhang, Ling-hong Chen, Gerard Gréhan, Ke-fa Cen


本文引用格式：

Xue-cheng Wu, Can Li, Jian-zheng Cao, Yong-xin Zhang, Ling-hong Chen, Gerard Gréhan, Ke-fa Cen, 2018. In-situ characterization of gas-liquid precipitation reaction in a spray using rainbow refractometry. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering), 19(1):86-94.

http://dx.doi.org/10.1631/jzus.A1700240

 

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