吸附法去除气态污染物.ppt

第十章 吸附法净化气态污染物 吸附过程与吸附剂 吸附理论 吸附操作方式与设计 吸附法净化气态污染物的应用 本章重点与难点： 吸附理论： 重点：吸附平衡和吸附速率； 难点：吸附穿透曲线 吸附法净化气态污染物的应用 重点讲述： a. 吸附法净化烟气中的SO2 b. 吸附法净化有机蒸汽。 引 言 第一节 吸附过程与吸附剂 一、物理吸附和化学吸附 补表10-1 物理吸附和化学吸附的区别 图10-1 吸附过程曲线 二、吸附剂及再生 第二节 吸附理论 一、吸附平衡 图10-2 5种类型等温吸附线 二、吸附速率 图10-3 吸附过程与两种极端浓度曲线 第三节 吸附操作方式与设计 一、吸附过程的工艺流程 图10-4 半连续式吸附流程 图10-5 移动床工艺流程图 图10-6 连续式流化床吸附工艺流程图 补图10-1 吸附剂中吸附质浓度的变化 补图10-1 吸附剂中吸附质浓度的变化(续） 补图10-2 吸附剂床层中各区分布示意图 图10-10 吸附穿透曲线 图10-12 τb—Z曲线 例10-13 附图 第四节 吸附法净化气态污染物的应用 一、吸附法净化烟气中的SO2 图10-13 活性炭固定床吸附SO21、文丘里洗涤器；2、吸附塔；3、液体槽；4、硫酸浓缩器；5、冷却器；6、过滤器 图10-14 移动床吸附SO2 1、吸附塔；2、空气处理槽；3、脱附塔；4、换热器；5、7、风机；6、烟囱；8、锅炉 图10-15 空速对脱硫效率的影响1-总反应时间；2-平均转化率 图10-16 SO2浓度对脱硫效率的影响 1-总反应时间；2-平均转化率 图10-17 床层温度和烟气含湿量对脱硫效率的影响 1-烟气含湿量；2-床层温度 二、吸附法净化有机蒸汽 图10-18 从空气中回收有机溶剂蒸汽的工业吸附装置图1、过滤器、2、砾石阻火器；3、附有安全膜片的补偿安全器； 4、风机；6、加热器；7、凝液罐；8、吸附器；9、冷凝器；10、液体压力计；11、弹簧压力计；12、水银温度计 图10-21 输送床净化工艺流程 1-电解槽；2-集气罩；3-反应管；4-排烟管；5-料仓；6-加料管；7-布袋除尘器；8-定量给料装置；9-烟囱；10-风机 取Z=1.4m ⑥采用立式圆筒进行吸附，其直径为： 取D=1.0m ⑦所需吸附剂量 考虑到装填损失，取损失率为10%，则每次新装填吸附剂时需活性炭545~726kg。 ⑧压力降（书中有计算错误，纠正！） 查20℃,101.325Pa条件下空气密度ρ=1.2kg/m3, ，此时气速 代入式10.30，得： 此压降可以接受，不必对吸附器床厚度作调整。 ⑨设计吸附器壳 （三）吸附剂再生的计算（见书P263） （以水蒸气脱附再生法为例） 1、脱附吸附质时水蒸气的消耗量； 2、干燥吸附剂时空气消耗量； 3、加热空气所消耗的热量。 ? 小结：这一节介绍了 （1）吸附过程与工艺流程； （2）吸附性能参数的测定：吸附性能参数中着重讲了比表面积的测定，其测定计算方法需掌握； （3）吸附装置的设计中重点讲了常见的固定床吸附器的设计计算，其中吸附区高度的计算常用两种计算方法：穿透曲线法、希洛夫近似法，需掌握。 常用的吸附剂是活性炭、分子筛、硅胶等，下面介绍活性炭吸附法。 （一）活性炭吸附脱硫的特点： 最早出现于19世纪下半叶，20世纪70年代后期，日本、德国、美国得到工业应用。其代表法有：月立法、住友法、鲁奇法、BF法及Reinluft法等。发展趋势：由电厂到石油化工、硫酸及肥料工业等领域。 能否应用该方法的关键： ①解决副产物稀硫酸的应用市场； ②提高活性炭的吸附性能； 活性炭脱硫的主要特点： ①过程比较简单，再生过程中副反应很少； ②吸附容量有限，常需在低气速（0.3~1.m/s）下进行，因而吸附器体积较大； ③活性炭易被废气中O2氧化而导致损耗； ④长期使用后，活性会产生磨损，并因微孔堵塞丧失活性。 （二）活性炭脱硫工艺流程 常见的工艺流程有固定床、移动床。（见图10-13、图10-14） （三）原理 1、脱硫 两个步骤： （1）SO2、O2通过扩散传质从排烟中到达炭表面，穿过界面后继续向微孔通道内扩散，直至为内表面活性催化点吸附；（2）被吸附的SO2进一步催化氧化成SO3，再经过水合稀释形成一