（精）第四章_有害气体吸收净化法.ppt

吸收质或溶质(solute)：混合气体中的溶解组分 惰性气体(inert gas)或载体：不溶或难溶组分 吸收剂(absorbent)：吸收操作中所用的溶剂 吸收液(strong liquor)：吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶质和溶剂。 吸收尾气(dilute gas)：吸收后排出的气体，主要成分为惰性气体和少量的溶质。 设吸收剂（或溶剂），用S表示；溶质或吸收质，以A表示；惰性气（不被吸收的组分），以B表示。 三大 对A和B的溶解度差异要大 对A的溶解度要大 对A的溶解度在条件改变时变化要大 三小 挥发性小 粘度小 腐蚀小 技术经济性 一、气液相组成的表示方法 （一）质量分数和摩尔分数 用G表示总质量，用GA、GB、GC、……分别表示该相所含组分A、B、C…的质量，则各组分的质量分数为 习惯上，液相的摩尔分数用x表示，气相摩尔分数用y表示。对理想气体而言，气相中组分的摩尔分数的数值就等于它的体积分数值。气体组分的浓度有时又可用组分的分压表示。根据道尔顿分压定律： （二）质量浓度和摩尔浓度 某单位体积所含组分的质量或摩尔数，即为质量浓度和摩尔浓度。 用 已知氨水中氨的质量分数为25%，求氨的摩尔分数和比摩尔分数？ 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（吸收质）就会向液相进行质量传递，称为吸收过程。 解吸过程 伴随吸收过程的同时，还会发生液相中吸收组分反过来向气相逸出的质量传递过程，称为解吸过程。 在一定的温度和压力下，吸收过程的速率和解吸过程的速率最终将会相等，气液两相间的质量传递达到动态平衡，简称为相平衡。 这时气相中吸收质分压称为平衡分压，液相中所溶解吸收质的浓度称为平衡溶解度．简称溶解度．它是吸收的极限．又称最大溶解度，常定义为每100千克溶剂中溶解气体的千克数。 气体在液体中的溶解度 由于某组分的溶解度与该组分在气相中的分压成正比，故溶解度也可用组分在气相中的分压表示。它与气体和溶剂的性质有关，并受温度和压力等的影响。一般来说， ①在同温同压的情况下，不同性质的气体在相同溶剂中的溶解度不同； ②当温度一定时，溶解度随吸收质分压的升高而增大； ③气体的溶解度与温度有关，一般来说，随着温度的升高，溶解度下降。 亨利定律是物理吸收过程的气液相平衡规律。在一定温度下，对总压不高(一般约小于5×l05Pa)的物理吸收，气态吸收质在吸收剂溶液中的溶解度与气相中吸收质的平衡分压成正比，即： 1.液相浓度以单位体积含溶质的摩尔数表示 2.液相浓度用溶质气体的摩尔分数表示 3.气相浓度用摩尔分数表示 4.用比摩尔分数表示 在吸收过程中，由于惰性气体和吸收剂均为溶质在气、液相中的载体，他们在吸收过程中视为不消耗，因此在计算中常用比摩尔分数表示相的组成。则亨利定律可以表示为 （三）亨利定律中几个系数之间的关系 1）结构 湍球塔是一种特殊的气-液-固三相流化床 。主要结构包括以下六个部分： 动画演示 2）工作原理与流程 湍球塔是一种高效的传质、吸收设备。 工作原理：当气流通过筛板时，小球在塔内湍动旋转，相互碰撞，吸收剂自上向下喷淋，润湿小球表面，进行吸收。 工作流程：脱硫吸收液从塔顶均匀流下，润湿湍球表面，二氧化硫和空气按一定比例在缓冲瓶中充分混合由塔的下部进入湍球塔，在一定气流速度下，使湍球处于均匀流态化状态，模拟烟气和吸收液在湍球表面逆向接触，发生化学反应，完成传质和吸收过程。净化后的烟气经除雾后排出湍球塔。 3）优点、缺点 优点：是气流速度高、处理能力大、设备体积小、吸收效率高。同样气速下，其压降比填料塔小。 缺点： （1）是随小球的运动，有一定程度的返混，塑料小球不能承受高温，易磨损，需经常更换。 （2）当塔径较大或静止床层较高时，会出现填料球的流态化不均匀现象，有时甚至把球吹到栅板的一隅造成气流短路，从而恶化了传质。此时可将上下栅板之间的空间用纵向隔板分隔成方形、矩形或扇形的小空间。 （3）湍球塔的另一个缺点是雾沫夹带严重，主要原因是它所使用的气速大(有时高达10m／s)。这种情况下可把塔体做成上大下小的锥形，使塔内气体流速到塔顶时逐渐减小到1～2m／s。 4）适用 湍球塔被推荐用于处理含颗粒物的气体或液体以及可能发生结晶的过程。在这种塔中，由于小球剧烈湍动，不易被固体颗粒堵塞，因此，目前有人用于同时除尘、脱硫的试验中。 4 板式塔 板式塔，是在塔体内设置一层层的板作为气液接触元件。 1）结构 主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。 板式塔的结构 １－塔壳体；２－塔板；３－溢流堰； ４－受液盘；５－降液管 2）工作原理与流程 板式塔是在圆柱形壳体内按一定间距水平设置若干层塔板，液体靠重力作用自