随着环保意识的增强,人们对生态环境质量的要求愈来愈高。化工生产中常产生大量的废气,需要净化处理才能达到环保标准。传统的湿法洗涤设备传质速率低、净化成本高,已无法满足当下较高的环保标准。为提高废气的净化效果,本文研发一种新型双进口旋流吸收器。通过对流场特性和液滴动力学特性的分析,提出了旋流吸收器的设计理论和传质速率的计算方法。本文完成的主要工作及结果和结论如下:(1)在常规单进口旋流吸收器的基础上,研发出一种双进口旋流吸收器。双进口旋流吸收器采用上下两个切向进气管和气液对撞混合技术,使液滴的粒径大大减小,从而增大气液两相的接触时长和接触面积,提高吸收效率。(2)模拟研究排气管插入深度、排气管直径和锥体高度对旋流状态的影响。结果表明,排气管插入深度与筒体高度为1:1时,筒体段气流的旋转状态最接近于理想的自由涡;锥体段锥角为18.5°时,锥体段气流的旋转形式较接近于理想的强制涡;当筒体与排气管间的距离与进气管的宽度相同时,可避免涡核的出现,结构尺寸最优。(3)相同进气速度和进气量下,双进口旋流吸收器内气流的有效流通面积增大,减小了低速区和二次流旋涡区,提高了气液间的接触面积。相同结构尺寸和进气速度10m/s时,双进口旋流吸收器气流运动时长为0.32s,大于单进口旋流吸收器的0.23s,提高了气液间的接触时长。(4)对液滴的动力学特性进行分析,得到了液滴在轴向方向和径向方向的速度方程。结合双进口旋流吸收器内气流的分布状况,对液滴在轴向和径向方向的运动时长进行求解,并给出双进口旋流吸收器结构尺寸的计算方法。(5)从气液传质的表面更新模型出发,提出旋流吸收器内传质速率的计算公式。该公式计算的传质速率与实验值的误差在5.72%～10.22%内,验证了本文计算方法的准确性。对比双进口旋流吸收器传质速率的理论值与单进口旋流吸收器传质速率的实验值,结果表明,双进口旋流吸收器传质速率的增长率达到56.71%,从理论上验证了双进口旋流吸收器的高效性。