雙件式薄膜接觸器模組於醇胺水溶液之二氧化碳吸收效率提升

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Title:	雙件式薄膜接觸器模組於醇胺水溶液之二氧化碳吸收效率提升
Other Titles:	Device Performance Improvement of Double-Unit Gas-Liquid Membrane Contactors for Co2 Absorption by Amine Solution
Authors:	何啟東;陳俊成
Keywords:	雙件式模組;二氧化碳吸收;薄膜接觸器;醇胺;三維列印紊流促進器;平均謝塢數
Date:	2023-12-12
Issue Date:	2023-12-27 12:05:50 (UTC+8)
Abstract:	本計畫探討二氧化碳/醇胺之雙件式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，以求得系統最佳的二氧化碳吸收效率。本研究嵌入三維(3D)列印紊流促進器(Turbulence promoter)於雙件式薄膜吸收系統，歸納出描述此紊流促進器對於改善濃度極化之平均謝塢數(Sherwood number)經驗式，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。二氧化碳/醇胺之薄膜吸收系統之操作變數，將包括吸收液與氣體流率對二氧化碳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，本研究亦將以理論分析模組在順流與逆流操作中，氣-液兩項的濃度分佈曲線，並進一步推導出二氧化碳/醇胺在系統中之平均濃度分佈和質傳係數，以求得二氧化碳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。
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