简介:目的:喷雾气液吸收化学反应广泛存在于能源、化学和环境工程中。比如在能源环境领域,湿法烟气脱硫(WFGD)中的碱性喷雾吸收脱除气体污染物,乙醇胺(MEA)吸收脱除CO_2酸性气体。对这类反应的表征,有利于控制和改善污染物脱除效率。本文尝试利用气液吸收沉淀反应过程中液滴折射率的变化来原位表征反应进程。创新点:1.基于彩虹折射法,首次对气液吸收沉淀反应的原位表征进行探究;2.通过若干实验和详细的传热计算分析,成功验证了其可行性和有效性。方法:1.通过与Abbe折射仪对比,确定全场彩虹测量的准确性(图3和公式(5));2.搭建全局彩虹技术(GRT)测量系统进行喷雾测量实验(图2),并记录反应过程中的彩虹图像和离线采样液滴用于显微分析(图4和5);3.对涉及到的气液吸收沉淀反应进行传热计算和分析(公式(7)~(13))。结论:1.初步表明了利用溶液折射率表征Ca(OH)_2质量分数的可行性。2.实验结果表明GRT的测量结果精确;反应后液滴折射率减少并趋向于水,反应进程可体现在彩虹角(即折射率)的变化上。3.不同浓度Ba(OH)_2吸收CO_2的反应进一步证明了该方法原位表征气液吸收沉淀反应的可行性。4.反应的传热计算和分析表明反应热所造成的温度升高可以忽略,验证了该方法的有效性。
简介:氧化铝弥散强化铜合金是国际热核实验堆(ITER)的备选热沉材料之一,氘在其中的渗透滞留行为关系到ITER运行的安全性。通过气体驱动渗透平台测定了实验温度621~803K时氘气在氧化铝弥散强化铜合金中的渗透参数;通过热脱附谱实验平台记录了2种氧化铝弥散强化铜合金以及CuCrZr的热脱附曲线。结果表明:在相同温度区间内,氘气在氧化铝弥散强化铜合金中的渗透系数与纯铜及CuCrZr接近,说明氧化铝弥散相对氘气在氧化铝弥散强化铜合金中的渗透系数基本没有影响,而扩散系数比在纯铜和CuCrZr中都低,且在低温时显著降低;2种氧化铝弥散强化铜合金均有3个脱附峰,而CuCrZr合金只有1个脱附峰。