高明 苏昊 冯志远 马军

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气体净化及CO2捕集过程常常采用醇胺法脱酸性气处理工艺。由于贫液再生质量及溶剂循环量等参数可影响净化气质量、设备尺寸及装置能耗等，工程设计或操作优化时需要有准确的预测模型。醇胺法脱酸性气工艺具有酸碱化学反应过程，H2S与醇胺的反应速度极快，受气液传质速率控制；而CO2与醇胺的反应较慢，受反应速率控制。传统的平衡级-效率模型并不适用于醇胺脱酸性气过程的计算，需要由组分传质速率方程建立动力学模型(简称速率法模型)方程组才能实现过程的准确模拟。

速率法模型假设气液接触界面两侧均有一层稳定的滞流膜(气相侧称为气膜层、液相侧称为液膜层)[1]，在膜两侧的主体流动区内物质的浓度趋于一致。滞留膜内的传质方式为分子扩散模式，传质阻力由气相主体、气膜、界面、液膜和液相主体的阻力叠加而成，但传递过程和化学反应主要集中在气膜和液膜滞流层。模型假设界面无阻力，气液两相在界面立即达到平衡。通过求解严格的物料平衡方程、能量传递方程、质量传递方程、界面的相平衡方程等模型方程组即可得到气液相温度和组成等。由于速率法模型是在传统平衡级模型方程的基础上增加了相界面双膜假设，并据此进行相界面传质计算，故亦称“非平衡级模型”。……