净 化 气 态 污 染 物 方 法.docVIP

5.1 净 化 气 态 污 染 物 方 法 控制SO2 、NOx 碳 氢 化 合 物 、 氟 化 物 等 气 态 污 染 物 的 排 放 ， 主 要 的途 径 是 净 化 工 艺 尾 气 。 目 前 常 用 的 方 法 有 吸 收 法 、 吸 附 法 、 催 化 法 、 燃 烧法 、 冷 凝 法 等 。 5.1.1吸 收 法 5.1.1.1吸收法的基本原理 （1）吸 收 的 概 念 利 用 吸 收 剂 将 混 合 气 体 中 的 一种 或 多 种 组 分 有 选 择 地 吸 收 分 离 过 程 称 作 吸 收（absorption）。具 有 吸 收 作 用 的 物 质 称 为 吸 收 剂（absorbent），被 吸 收 的 组 分 称为 吸 收 质（absorbate）。吸 收 操 作 得 到 的 液 体 称 为 吸 收 液 或 溶 液 ，剩 余 的 气 体 称 为 吸 收 尾 气 根 据 吸 收 过 程 中 发 生 化 学 反 应 与 否 ， 将 吸 收 分 为 物 理 吸 收 和 化 学 吸 收 。 物 理 吸 收（physical absorption）是 指 在 吸 收 过 程 中 不 发 生 明 显 的 化 学 反 应 ， 单 纯 是 被 吸 收 组 分 溶 于 液体 的 过 程 ， 如 用 水 吸 收HCl气体。化 学 吸 收（chemical adsorption）是指 吸 收 过 程 中 发 生 明显 化 学 反 应 ， 如 用 氢 氧 化 钠 溶 液 吸 收SO2，用 酸 性 溶 液 吸 收NH3等气体。 吸 收 法 净 化 气 态 污 染 物 就 是 利 用 混 合 气 体 中 各 成 分 在 吸 收 剂 中 的 溶 解 度 不 同 ，或 与 吸 收剂 中 的 组 分 发 生 选 择 性 化 学 反 应 ， 从 而 将 有 害 组 分 从 气 流 中 分 离 出 来 。 由 于 化 学 反 应 增 大 了 吸 收 的 传 质 系 数 和 吸 收 推 动 力 ， 加 大 了 吸 收 速 率 ， 因 此 对 于 废 气 流 量 大 、 成 分 比 较 复 杂 、 吸 收 组 分 浓 度 低 的 废 气 ， 大 多 采 用 化 学 吸 收 。 吸 收 法 是 分 离 、 净 化 气 体 混 合 物 最 重 要 的 方 法 之一 ， 被 广 泛 用 于 净 化 含SO2、NOx、HF、HCL等废气。 （2）吸收平衡 假 定 某 一 个 容 器 中 盛 有 液 体 （ 图5-1），在 液 体 上 面 有 一 定 的 气 体 空 间 ， 液 体 中 溶解 某种 气 体 ， 达 到 平 衡 状 态 时 ， 同 一 时 间 里 溶 解 于 液 体 中 的 气 体 分 子 数 等 于 从 液 体 中 解 脱 出 来 的气 体 分 子 数 。 气 体 组 分 能 溶 于 吸 收 剂 中 是 吸 收 操 作 的 必 要 条 件 。 溶 解 于 吸 收 剂 中 的 气 体 量 不 仅 与 气体 、 液 体 本 身 性 质 有 关 ， 而 且 还 与 液 体 温 度 及 气 体 的 分 压 有 关 。 在 一 定 温 度 下 ， 气 体 的 分 压 越 大 ， 溶 解 于 吸 收 剂 中 的 气 体 量 就 越 多 。 亨 利 定 律 表 明 了 气 体 中 某 种 组 分 的 分 压 与 液 体 中 含 有 该 组 分 的 浓 度 之 间 的 平 衡 关 系 ， 用 公 式 表 示 为PA=HXA 式中 PA 物 质A在 气 相 中 的 平 衡 分 压 ， H 亨 利 常 数； XA 物 质A在液相中的摩尔分数。 (3) 吸 收 流 程 根 据 吸 收 剂 与 废 气 在 吸 收 设 备 中 的 流 动 方 向 ， 可 将 吸 收 工 艺 分 为 逆 流 操 作 、 并 流 操 作 和错 流 操 作 。逆 流 操 作 是 指 被 吸 收 气 体 由 下 向 上 流 动 ， 而 吸 收 剂 则 由 上 向 下 流 动 ， 在 气 、 液 逆 向 流 动 的 接 触 中 完 成 传 质 过 程 。 并 流 操 作 是 指 被 吸 收 气 体 与 吸 收 剂 同 时 由 吸 收 设 备 的 上 部 向 下 部 流 动 。 错 流 操 作 是 指 被 吸 收 气 体 与 吸 收 剂 呈 交 叉 方 向 流 动 。 在 实 际 吸 收 工 艺 流 程 中 一 般 采 用 逆 流 操 作 。 根 据 对 吸 收 剂 的 再 生 与 否 ， 将 吸 收 过 程 分 为 非 循 环 过 程 （ 图5-2）和循环过程（图5-3）非循环过程中对吸收剂不经行再生，而循环过程中吸收剂可以循环使用。 5.1.1.2吸 收 剂 (1) 常 用