大气污染教案-第九章 吸收法净化气体污染物.ppt

《大气污染教案-第九章 吸收法净化气体污染物.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、大气污染控制工程第九章吸收法净化气态污染物第九章吸收法净化气态污染物根据气体混合物中各组分在液体溶剂中物理溶解度或化学反应活性不同而将混合物分离的一种方法优点：效率高、设备简单、一次投资费用相对较低缺点：需要对吸收后的液体进行处理、设备易受腐蚀物理吸收：利用气体混合物在所选择的溶剂中溶解度的差异而使其分离的吸收过程化学吸收：伴有显著化学反应的吸收过程。该法使吸收过程推动力增大，阻力减少，吸收效率提高，可处理低浓度气态污染物针对实际工程问题常具有废气量大、污染物浓度低、气体成分复杂和排放标准要求高等特点，大多采

2、用化学吸收法。第一节吸收平衡物理吸收平衡化学吸收平衡一、物理吸收平衡1.气体组分在液体中的溶解度吸收过程：当混合气体与吸收剂接触时，气相中的可吸收组分向液相进行质量传递的过程。解吸过程：伴随吸收过程发生的液相中吸收组分反过来向气相逸出的质量传递过程。一、物理吸收平衡几种常见气体污染物水中溶解度曲线气体的溶解度在同一系统中一般随温度的升高而减小，随压力的增大而增大。增大气相中该气体的浓度也能使其溶解度增大。2.亨利定律一、物理吸收平衡pA*：气相组分A的分压，Pa；cA：液相中组分A的浓度，mol/m3xA：组

3、分A溶于溶剂中的浓度，摩尔分率；HA、EA：均为亨利系数，单位分别为mol/(m3.Pa)和Pa二、化学吸收平衡为了加快净化速率、提高净化效率，实际气态污染物净化过程通常采用化学吸收法。此时，气体溶于液体中，且与液体中某组分发生化学反应，被吸收组分既遵从相平衡关系又遵从化学平衡的关系。二、化学吸收平衡则气态污染物A在溶液中的转化过程可表示为：设气态污染物A与吸收液中所含组分B发生如下反应：第二节吸收速率物理吸收速率化学吸收速率一、物理吸收速率吸收是气态污染物从气相向液相转移的过程，对于吸收机理以双膜理论应用较

4、为普遍。双膜理论模型一、物理吸收速率传质过程：被吸收组分从气相主体通过气膜边界向气膜移动；被吸收组分从气膜向相界面移动；被吸收组分在相界面处溶入液相；溶入液相的被吸收组分从气液相界面向液膜移动；溶入液相的被吸收组分从液膜向液相主体移动。一、物理吸收速率在总传质阻力中，若气膜的阻力远远大于液膜阻力，则称为气膜控制；若液膜阻力远远大于气膜阻力，则称为液膜控制。提高物理吸收速率可采取以下措施：（1）提高气液相对运动速度，以减小气膜和液膜的厚度。（2）增大供液量，降低液相吸收浓度，以增大吸收推动力。（3）增加气液接触

5、面积。（4）选用对吸收质溶解度大的吸收剂。二、化学吸收速率吸收速率方程对于典型的气液相反应:二、化学吸收速率液相中A的浓度变化(a)物理吸收(b)化学吸收吸收设备吸收设备选择吸收设备设计第三节吸收设备与设计对吸收设备的要求：气液有效接触面积大气液湍流程度高设备的压力降损失小结构简单，易于操作和维修投资及操作费用低一、吸收设备吸收设备的分类一、吸收设备按气液相接触形态可分为：气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等（它们主要用于含尘气流

6、的除尘，但在某些特定场合，也可用于处理气态污染物）液体以膜状运动与气相进行接触的填料反应器按气液分散形式可分为：①气相分散、液体连续，如板式塔②液相分散、气相连续，如喷淋塔、填料塔③气液相同为分散相，如文丘里吸收器一、吸收设备工程中用于净化气态污染物的吸收设备最常用的是填料塔，其次是板式塔。此外还有喷淋塔和文丘里吸收器等。气-液反应器的形式（a）填料床反应器；(b)板式反应器；(c)降膜反应器；(d)喷雾反应器；(e)鼓泡反应器；（f）搅拌鼓泡反应器；(g)喷射或文氏反应器一、吸收设备1.填料床反应器在填料床

7、反应器中，一般气液逆流操作。混合气体由塔底进入，自下而上穿过填料层，从塔顶排出；吸收剂由塔顶通过液体分布器均匀喷淋到填料层中，沿填料表面向下流动，直至从塔底排出塔外。它具有操作适应性好、结构简单、能耐腐蚀等优点，广泛用于带有化学反应的气体净化过程。填料对塔的性能影响很大。一、吸收设备2.板式塔反应器板式塔反应器中液体与气体分段逆流接触。吸收液从塔顶进入，借重力流到下一块板，最后从塔底排出。气体向上通过塔板中的各种孔眼，然后鼓泡穿过液体，分离泡沫后到上面的另一塔板，在这一过程中有害气体扩散至气液接触面进入液相被

8、除去。一、吸收设备二、吸收设备的选择吸收设备的选择:强化吸收过程，提高处理效率，降低设备的投资和运行费用。若反应速率很快，过程属扩散控制，要求所选择的吸收设备能产生高的气液湍动和大的气液接触面积，以降低气膜的传质阻力，增大传质面积，从而提高吸收效率，如喷雾塔、填料塔、文丘里吸收器和板式塔等。若化学反应速率很低，过程属动力学控制，要求所选择的吸收设备具有持液量大，气液接触时间长的特点，以使较慢的化学反