王文辉 豆瑞刚 夏素兰 张趁华 程远贵 四川大学化学工程学院 成都 610065

燃烧化石能源导致大气层中CO2含量急剧增加，工业烟气碳减排任务越来越急迫。目前氨法脱碳被认为是一种捕集CO2的经济可行办法［1］，但控制尾气氨含量的技术措施例如冷冻氨法等尚在研发之中［2］，此外捕集封存CO2的CCS 碳减排路线尚有争议［3］。本学院提出了“低浓度烟气CO2直接矿化磷石膏联产硫基复肥”的循环利用路线［4］，该工艺以NH3为辅助原料促使磷石膏溶解，钙离子与CO2矿化生成碳酸钙的同时硫酸根与氨结合生成硫酸铵，尾气不可避免也含微量氨(2000～5000 ppm)。我国现行环保标准［5］控制工业尾气排放氨含量小于20mg/m3，欧美标准［6］则更严格，要求小于10ppm。而烟气碳减排的工艺特点之一是气体流量大、余压低，因此脱除烟气碳减排尾气微量氨的技术不仅要高效而且要低阻。根据气液吸收的双膜理论，在吸收液氨浓度很低或溶液中有强酸性离子的条件下，气相微量氨的吸收应是气膜控制过程。通过提高液体比表面积和气液界面湍动的途径可以有效强化过程同时避免增加气体流动阻力，为此本文利用湍球塔具有这两方面性质的优势，设计了易于操作的湍球塔脱除尾气微量氨的实验装置，验证湍球塔的脱氨效果，获得了总体积传质系数随操作参数的变化规律，可供工业过程设计参考。

1 总体积传质系数计算

根据双膜理论，在气液接触的拟稳态过程中，水溶液吸收NH3的传质速率NA可以……