程治良，徐飞，全学军，邱发成，代明星

（重庆理工大学化学化工学院，重庆 400054）

引 言

化工反应、环境治理、纳米材料制备等过程中常涉及气液反应，传统的气液传质设备主要是喷淋塔、鼓泡塔、填料塔等，存在重力场较弱、传质效率较低、设备易堵塞等问题[1-3]。为了提高传质性能，学者们研究发现通过产生超重力场可大大提高气液效率。在超重力环境下，液体的表面张力作用变小，液体会被巨大的剪切力和撞击力撕裂为不同形态的微元，产生大量快速更新的有效相界面积，使得微观混合和传质过程得到极大的强化[4-5]。按照超重力场产生方式的不同，主要有依靠自身旋转产生动态超重力场的旋转填充床[6-7]以及依靠流体切向进入螺旋运动产生静态超重力场的旋流器[8-10]。

前期研发的水力喷射空气旋流器（WSA），是利用液体射流场和空气旋流场耦合作用强化气液传质的新型气液传质设备，在废水脱氨[11]、烟气脱 硫[12]、含铬废水处理[13]等方面取得了良好效果。与传统的旋风分离器作用原理和流场分布有所不同，在WSA中高速气体旋流场与液体射流场充分作用，使得液相射流流型在进口气速高于某个值时处于射流雾化状态，有效相界面积增大，液滴表面更新频率加快，综合作用使得传质性能提高[5,14]。为了进一步优化WSA 结构，并为其设计提供依据，本工作以吹脱氨为体系研究了中心排气管直径和插入深度对WSA 脱氨传质性能和气相压降的影响，并提出了综合评价传质过程的能效指标。……