Untersuchung des Temperatureinflusses auf die Absorption mit chemischer Reaktion

Ziel dieses Projektes ist es, den Temperatureinfluß auf den gasseitigen Stoffübergangskoeffizienten bei der Absorption am Fallfilm zu untersuchen. Dazu wurde in einer Fallfilmkolonne mit konzentrischen Ringspalt Schwefeldioxid (SO2) in verdünnter Natronlauge (NaOH) absorbiert. Dieses Stoffsystem wurde ausgewählt, weil (bei Überschuß von NaOH) Schwefeldioxid instantan an der Phasengrenzfläche abreagiert und somit der Stofftransportwiderstand ausschließlich in der gasseitigen Grenzschicht liegt. Um den Temperatureinfluß zu untersuchen, wurde die Betriebstemperatur von 20 bis 50°C in Schritten von 10°C variiert. Dazu mußten der Luft- und der Gasstrom vorgewärmt und die Kolonne begleitbeheizt werden. Der Gasstrom wurde zusätzlich befeuchtet, um eine Beeinflussung der Ergebnisse durch Gegendiffusion von Wasserdampf in der Kolonne zu minimieren. Aus den gemessenen Absorptionsraten wurden dann mit Hilfe des HTU-NTU-Konzepts die gasseitigen Stoffübergangskoeffizienten bestimmt. Die Gasgeschwindigkeit wurde von 0,8 - 3,2 [m/s], der Flüssigkeitsdurchsatz von 20 bis 60 [L/h] variiert. Die ermittelten beta_g-Werte stimmen bei einer maximalen Abweichung von +/-10 % mit Stoffübergangszahlen, die mit Hilfe einer Sherwoodbeziehung aus der Literatur berechnet wurden, überein.