不同紊流促進器於板式和管式薄膜接觸器模組中之二氧化碳吸收率分析
學年 113
學期 1
出版（發表）日期 2024-10-31
作品名稱 不同紊流促進器於板式和管式薄膜接觸器模組中之二氧化碳吸收率分析
作品名稱（其他語言） Co2 Absorption Flux Analysis of Gas-Liquid Membrane Contactors under Various Turbulence Promoter Configurations in Flat-Plate and Concentric Circular Modules
著者 何啟東；楊延齡
單位
描述
委託單位
摘要 本計畫探討二氧化碳(CO2)/醇胺(MEA)之薄膜接觸器薄膜吸收系統，並建構數學模型理論預測值，探討質量傳送機制，期使薄膜接觸器模組吸收系統數學模組之模擬預測結果與實驗數據吻合，同時，找出最適化的薄膜模組設計之操作變因，以求得系統最佳的CO2吸收效率。本研究嵌入不等繞環間距紊流促進器於套管型之薄膜吸收系統，在各種進料CO2濃度和醇胺體積流率等操作變因，由CO2出口濃度的實驗數據，歸納出描述此兩種薄膜吸收系統對於改善濃度極化之經驗公式，針對一維數學理論模型，推導出之聯立常微分方程式，使用朗吉庫塔法(Runge-Kutta)進行數值求解，且討論各參數對二氧化碳吸收效率與摩擦能耗的影響，進而提升二氧化碳吸收效率之最佳設計。CO2/MEA之薄膜吸收系統之操作變因，包括MEA吸收液與CO2體積流率對CO2在系統中濃度變化與吸收效率的影響，並比較實驗結果與數學模型，以驗證數學模型的正確性。此外，本研究亦將以數學理論探討模組在順流與逆流操作中，氣/液兩相的濃度分佈曲線，並進一步推導出CO2/MEA在系統中之平均濃度分佈和質傳係數，以求得CO2吸收效率與各物理量間的數學關係式，將可獲得在不同的操作參數和設計參數之最佳化操作。
關鍵字 嵌入不等繞環間距紊流促進器；二氧化碳吸收；平均謝塢數；套管型薄膜接觸器；濃度極化
語言 zh_TW
SDGS 潔淨水與衛生,可負擔的潔淨能源