dongu-vestnik04.ru Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки Vestnik of Donetsk University. Series 04. Technical Sciences 2663-4228 543 10.5281/zenodo.20800159 Articles Статьи Research Article INCREASING THE EFFICIENCY OF AN ABSORPTION REACTOR BY IMPROVING ITS HYDRODYNAMIC CHARACTERISTICS ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АБСОРБЦИОННОГО РЕАКТОРА ЗА СЧЕТ УЛУЧШЕНИЯ ЕГО ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК https://orcid.org/0000-0001-6604-6026 Karpilov Igor Dmitrievich Карпилов Игорь Дмитриевич igorkarpilov@mail.ru 1 https://orcid.org/0000-0003-3784-2829 Mustafin Ravil Mansurovich Мустафин Равиль Мансурович ravil-bk211@mail.ru 2 https://orcid.org/0000-0002-9835-0206 Bragin Dmitrii Mikhailovich Брагин Дмитрий Михайлович dimabragin2204@yandex.ru 3 https://orcid.org/0000-0001-5014-8167 Popov Andrei Igorevich Попов Андрей Игоревич andreipopov@mail.ru 4 https://orcid.org/0000-0002-2614-6329 Eremin Anton Vladimirovich Еремин Антон Владимирович a.v.eremin@list.ru 5 ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет» Samara State Technical University ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет» Samara State Technical University ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет» Samara State Technical University ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет» Samara State Technical University ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет» Samara State Technical University 2 NO2 (05.0) №2 (05.0) 218 229 23 07 2026 Copyright ©; 2026, Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки Copyright ©; 2026, Vestnik of Donetsk University. Series 04. Technical Sciences 2026 Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки Vestnik of Donetsk University. Series 04. Technical Sciences Эта статья распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0) https://dongu-vestnik04.ru/index.php/vestnik04/article/view/543

This study investigated the efficiency of mass transfer within a two-phase absorption reactor. Mass transfer within the reactor was investigated using numerical simulations in Ansys Fluent. The numerical simulations yielded velocity, pressure, and phase volume fraction fields, as well as the wetted surface area of the bed. These results enabled the selection of a reactor layout with improved contact between the liquid and gas phases.

В работе исследовалась эффективность массообмена внутри двухфазного абсорбционного реактора. Массообмен внутри реактора исследовался путем численного моделирования в программе Ansys Fluent. В результате численного моделирования получены поля скоростей, давления и объемной доли фаз, а также определена площадь смоченной поверхности слоя. Полученные результаты позволили подобрать компоновку реактора с улучшенным контактом между жидкой и газовой фазами.

 absorption reactor, fixed bed, phase contact, hydrodynamics, numerical simulation абсорбционный реактор, неподвижный слой, контакт фаз, гидродинамика, численное моделирование Финансовая поддержка осуществлена Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (тема № FSSE-2025-0006) в рамках государственного задания Самарского государственного технического университета (создание новых молодёжных лабораторий). Финансовая поддержка осуществлена Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (тема № FSSE-2025-0006) в рамках государственного задания Самарского государственного технического университета (создание новых молодёжных лабораторий).

[Полный текст статьи отсутствует в исходных данных. Необходимо добавить текст из PDF или другого источника.]

Список литературы 1. A review of the global climate change impacts, adaptation, and sustainable mitigation measures / K. Abbass [et al.] // Environmental science and pollution research. – 2022. – V. 29. – №. 28. – P. 42539-42559. 2. Blue hydrogen production from natural gas reservoirs: A review of application and feasibility / O. Massarweh [et al.] // Journal of CO2 Utilization. – 2023. – V. 70. – P. 102438. 3. Insights on cryogenic distillation technology for simultaneous CO2 and H2S removal for sour gas fields / H. T. N. Tengku [et al.] // Molecules. – 2022. – V. 27. – №. 4. – P. 1424. 4. Review on CO2 capture by blended amine solutions / B. Aghel [et al.] // International Journal of Greenhouse Gas Control. – 2022. – V. 119. – P. 103715. 5. Shareefdeen, Z. Recent developments on the performance of algal bioreactors for CO2 removal: focusing on the light intensity and photoperiods / Z. Shareefdeen, A. Elkamel, Z. B. Babar // BioTech. – 2023. – V. 12. – №. 1. – P. 10. 6. Recent advancements on hydrodynamics and mass transfer characteristics for CO2 absorption in microreactors / M. Pasha [et al.] // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2022. – V. 61. – №. 34. – P. 12249-12268. 7. An amine-functionalized strategy to enhance the CO2 absorption of type III porous liquids / X. Zhao [et al.] // Energy. – 2023. – V. 279. – P. 127975. 8. Computational screening methodology identifies effective solvents for CO2 capture / A. A. Orlov [et al.] // Communications Chemistry. – 2022. – V. 5. – №. 1. – P. 37. 9. Analyzing the potential benefits of trio-amine systems for enhancing the CO2 desorption processes / X. Hu [et al.] // Fuel. – 2022. – V. 316. – P. 123216. 10. Jamali, M. A review on computational fluid dynamics simulations of industrial amine absorber columns for CO2 capture / M. Jamali, A. Azari // ChemBioEng Reviews. – 2023. – V. 10. – №. 1. – P. 6-21. 11. Pressure relief by blasting roof cutting in close seam group mining under thick sandstone to enhance gas extraction for mining safety / K. Gao[et al.] // Processes. – 2021. – V. 9. – №. 4. – P. 603. 12. Experimental and numerical investigation to elucidate the fluid flow through packed beds with structured particle packings / S. Patil [et al.] // Particuology. – 2024. – V. 89. – P. 218-237. 13. CFD modelling of multiphase flow distribution in trickle beds / R. J. G. Lopes, R. M. Quinta-Ferreira // Chemical Engineering Journal. – 2009. – V. 147. – №. 2-3. – P. 342-355. 14. Karpilov, I. Effect of catalyst particle shape on heat and mass transfer in steam methane reforming / I. Karpilov, D. Pashchenko // Case Studies in Thermal Engineering. – 2025. – V. 72. – P. 106343. REFERENCES LIST 1. A review of the global climate change impacts, adaptation, and sustainable mitigation measures / K. Abbass [et al.] // Environmental science and pollution research. – 2022. – V. 29. – №. 28. – P. 42539-42559. 2. Blue hydrogen production from natural gas reservoirs: A review of application and feasibility / O. Massarweh [et al.] // Journal of CO2 Utilization. – 2023. – V. 70. – P. 102438. 3. Insights on cryogenic distillation technology for simultaneous CO2 and H2S removal for sour gas fields / H. T. N. Tengku [et al.] // Molecules. – 2022. – V. 27. – №. 4. – P. 1424. 4. Review on CO2 capture by blended amine solutions / B. Aghel [et al.] // International Journal of Greenhouse Gas Control. – 2022. – V. 119. – P. 103715. 5. Shareefdeen, Z. Recent developments on the performance of algal bioreactors for CO2 removal: focusing on the light intensity and photoperiods / Z. Shareefdeen, A. Elkamel, Z. B. Babar // BioTech. – 2023. – V. 12. – №. 1. – P. 10. 6. Recent advancements on hydrodynamics and mass transfer characteristics for CO2 absorption in microreactors / M. Pasha [et al.] // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2022. – V. 61. – №. 34. – P. 12249-12268. 7. An amine-functionalized strategy to enhance the CO2 absorption of type III porous liquids / X. Zhao [et al.] // Energy. – 2023. – V. 279. – P. 127975. 8. Computational screening methodology identifies effective solvents for CO2 capture / A. A. Orlov [et al.] // Communications Chemistry. – 2022. – V. 5. – №. 1. – P. 37. 9. Analyzing the potential benefits of trio-amine systems for enhancing the CO2 desorption processes / X. Hu [et al.] // Fuel. – 2022. – V. 316. – P. 123216. 10. Jamali, M. A review on computational fluid dynamics simulations of industrial amine absorber columns for CO2 capture / M. Jamali, A. Azari // ChemBioEng Reviews. – 2023. – V. 10. – №. 1. – P. 6-21. 11. Pressure relief by blasting roof cutting in close seam group mining under thick sandstone to enhance gas extraction for mining safety / K. Gao[et al.] // Processes. – 2021. – V. 9. – №. 4. – P. 603. 12. Experimental and numerical investigation to elucidate the fluid flow through packed beds with structured particle packings / S. Patil [et al.] // Particuology. – 2024. – V. 89. – P. 218-237. 13. CFD modelling of multiphase flow distribution in trickle beds / R. J. G. Lopes, R. M. Quinta-Ferreira // Chemical Engineering Journal. – 2009. – V. 147. – №. 2-3. – P. 342-355. 14. Karpilov, I. Effect of catalyst particle shape on heat and mass transfer in steam methane reforming / I. Karpilov, D. Pashchenko // Case Studies in Thermal Engineering. – 2025. – V. 72. – P. 106343.