纳米颗粒强化氨水鼓泡吸收性能的机理与影响因素

基于Danckwerts的界面更新模型和Langevin方程,分析了纳米颗粒对氨水鼓泡吸收性能影响的非均相膜传递和液相内传递过程,初步解释了纳米颗粒强化氨水鼓泡吸收性能的机理。认为纳米颗粒对氨水鼓泡吸收的强化过程包括液相强化和界面强化两个同时进行的子过程,而对于界面传递,由于纳米颗粒引起的Marangoni对流,使其强化系数要高于液相传递。结合机理,对可能影响纳米颗粒强化氨水鼓泡吸收性能的各因子进行了实验研究。结果表明:纳米颗粒悬浮液性能的稳定性是强化吸收的关键;以质量浓度为0.1%配比制备的FeO、Al2O3纳米颗粒悬浮液,分别获得了较好的强化吸收效果;0.1%FeO+0.1%CTAB的强化吸收效果没有0.1%FeO+0.1%ACT明显;基液氨水浓度越大,有效吸收率越大;氨气流量变化,对有效吸收率影响呈现不规律特征;溶液温度较高时,纳米颗粒强化吸收效果比较明显;吸收器内起始压力或入口氨气压力不同,会对整个吸收过程产生很大影响。本研究为纳米颗粒对气体在固液悬浮体系中传递影响研究以及氨水吸收式制冷机鼓泡吸收器小型化研制提供参考。