第5章有害气体的吸附净化祥解.ppt

各组分的吸附量 qA0、qB0分别为各组分单独存在且压力等于双组分总压时的平衡吸附量。 qA、qB为混合气体吸附平衡时的吸附量。 积分的边界条件 θ=0时，q=0； r=0时， r=r0时， 设对应于质量浓度?的平衡吸附量为qe，则可得 吸附剂量的计算 在给定级数后，过B点作不同斜率的操作线，求出最小吸附剂量。 (一)穿透点和穿透曲线 G ——溶液流入速率，m3/(m2s)； ?0——溶液中溶质浓度，kg/m3； Z—— 固定床吸附塔填充高度，m； ?B——穿透点浓度，kg/m3； ?E——穿透曲线终点浓度，kg/m3； ?B ——出口处溶质浓度达到?B时的流量，m3/m2； ?a——吸附区移动了吸附区高度za区间的流量，m3/m2。 设床层的填充密度为ρb /(kg·m-3) 与?0平衡的吸附浓度为x0/(kg溶质·kg-1吸附剂) 则吸附塔全部被饱和时的吸附量为zρb x0/(kg · m-2) 穿透点的吸附量（单位为kg/m2）为： 穿透点吸附剂的饱和度为： 对吸附塔做物料平衡： 吸附区高度za=Nt HTU0 当给定传质单元高度[HTU]0时，即可以求出za的值。 假设za高度中浓度为?的层高为z? 用面积积分法求解式(5.5.15) 第六节 吸附过程的计算 一、吸附的流程及特点 （一）填充床式吸附 1.活性炭固定床吸附 第六节 吸附过程的计算 一、吸附的流程及特点 （一）填充床式吸附 2.移动床吸附 第六节 吸附过程的计算 一、吸附的流程及特点 （一）填充床式吸附 3.流化床吸附 第六节 吸附过程的计算 一、吸附的流程及特点 （二）其他类型的吸附装置 旋转式固定吸附设备P191图5-16 第六节 吸附过程的计算 二、有机溶剂的蒸发量计算 第六节 吸附过程的计算 三、间歇操作的吸附器的工艺计算 （一）吸附持续时间的计算 1.希洛夫方程 第六节 吸附过程的计算 三、间歇操作的吸附器的工艺计算 （一）吸附持续时间的计算 2.物料衡算求保护作用时间 第六节 吸附过程的计算 三、间歇操作的吸附器的工艺计算 （二）用希洛夫公式进行吸附近似计算的设计程序 ①选定吸附剂和操作条件（T,P,v）。 ②根据净化要求，定出穿透浓度，测出穿透时间。 ③以Z为横坐标，τB为纵坐标，作出希洛夫曲线（斜率为K，截距为τ0）。 ④根据脱附方法、脱附再生时间、能耗等确定操作周期，确定所需要的τ0 。 ⑤用希洛夫公式计算所需要的吸附床层高度Z。分层、串联 ⑥求吸附剂床层截面积A；并联；吸附器直径或边长。 ⑦求所需吸附剂质量。 ⑧核算压降△p。 ⑨设计吸附剂的支撑与固定装置、气流分布装置、吸附器壳体、各连接管口及进行脱附所需的附件等。 第六节 吸附过程的计算 第六节 吸附过程的计算 第六节 吸附过程的计算 三、间歇操作的吸附器的工艺计算 （三）吸附热对操作的影响 释放吸附热，床层升温，吸附能力降低 积分吸附热q：纯净的吸附剂在吸附吸附质时所放出来的全部热量。 微分吸附热q0：分别在各个吸附阶段放出的热量。 第六节 吸附过程的计算 三、间歇操作的吸附器的工艺计算 （四）吸附时水蒸气的消耗量 1.加热蒸气消耗量D1 2.动力蒸气消耗量D2 3.补偿炭为水湿润的负湿润热的蒸气消耗量D3 脱附水蒸气总消耗量D= D1+D2+D3 第七节 化学吸附 一、化学吸附的三个特点 （一）化学吸附都是单分子层吸附 （二）化学吸附过程要求具有足够的活化能，有时过程可能十分缓慢 （三）化学吸附在不同的表面位置常常有迥然不同的吸附能力 第七节 化学吸附 二、化学吸附在气体净化方面的应用 （一）吸附剂在许多情况下可导致催化反应的发生 （二）吸附与化学反应相结合将提高吸附效率 1.浸渍物的催化作用 废气：H2S、CS2 吸附过程：（1）碘浸渍的大孔活性炭 （2）CS2萃取S 第七节 化学吸附 二、化学吸附在气体净化方面的应用 （二）吸附与化学反应相结合将提高吸附效率 2.浸渍物的化学作用 废气：汞蒸气 吸附剂：经氯处理的汞蒸气 反应产物：HgCl2 第八节 吸附剂再生 主要再生技术： 吹脱发、热力法、化学法、生物法 热力法：优点——适用于所有的吸附剂再生 缺点——卤族元素化合物二次污染 消耗能量较大 吸附剂损失较大 第八节 吸附剂再生 一、蒸气、烟道气或惰性气吹脱法再生 难于回收或无回收价值： 150℃烟道气解析、热力燃烧、催化燃烧 二、热力