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Keywords:

  • surfactant effect;
  • gas absorption;
  • flow pattern;
  • stripped coal water;
  • coke-oven gas

Abstract

The effect of organic impurities in industrial stripped coal water (SCW) on the absorption of CO2 was measured experimentally. Removal of these impurities via activated carbon showed a marked improvement in interphase mass transfer of a vertical wetted-wall column absorber. However, this benefit was not found in a stirred-cell absorber, in which a different flow pattern from that in wetted-wall column absorber is expected. An ad hoc systematic study on the effects of three deliberately added surfactants on gas absorption by pure water in three different absorbers with different flow patterns was thereafter conducted. The experimental results reveal that absorption deterioration also prevails only in a vertical, wetted-wall column absorber and the reduction in liquid phase mass transfer by the addition of surfactant can be satisfactorily correlated with surface pressure of solutions. This indicates that the effect of the industrial impurities in SCW on gas absorption may successfully be simulated under the same flow pattern by a surfactant solution with the same surface pressure. A possible modification of the existing coke-oven gas (COG) treatment process for the benefit of absorption enhancement was finally proposed.

On a mesurè expèrimentalement l'effet des impuretès organiques prèsentes dans l'eau de charbon rectifièe (SCW) industrielle sur l'absorption du CO2. Le retrait de ces impuretès par charbon activè montre une nette amèlioration du transfert de matieáre interphasique dans une colonne d'absorption à parois mouillèes. Toutefois, cet avantage n'a pas ètè constatè dans un absorbeur à cellule agitèe, qui est censè avoir un profil d'ècoulement diffèrent de celui de la colonne à parois mouillèes. On a menè par la suite une ètude systèmatique spèciale sur les effets de trois surfactants ajoutès dèlibèrèment sur l'absorption de gaz par de l'eau pure dans trois absorbeurs diffèrents ayant des profils d'ècoulement diffèrents. Les rèsultats expèrimentaux rèveálent que la dètèrioration de l'absorption l'emporte ègalement uniquement dans l'absorbeur à colonne à parois mouillèes, et que la rèduction du transfert de masse en phase liquide par ajout de surfactants peut ětre corrèlèe de manieáre satisfaisante à la pression de surface des solutions. Cela indique que l'effet des impuretès industrielles de SCW sur l'absorption de gaz peut ětre simulè avec succeás pour le měme profil d'ècoulement par une solution de surfactants avec la měme pression superficielle. Enfin, on propose une modification possible du procèdè de traitement de gaz de cokerie (COG) existant dans un but d'amèlioration de l'absorption.