吸收法净化气态污染物.ppt

控制步骤 控制　 动力学控制　 扩散控制　 液膜控制　 气膜控制　 第三十页，共79页 化学吸收 化学反应对吸收的影响 　　▼溶质进入溶剂后因化学反应而消耗，单位体积溶剂能 　　　容纳的溶质量增多，表现在平衡关系上为溶液的平衡 　　　分压降低，从而使吸收推动力增加。 　　▼如果反应进行的很快，使气体刚进入气液相界面就被 　　　消耗殆尽，则溶质在液膜中的扩散阻力大大降低，甚 　　　至为零，导致总吸收系数增大，吸收速率提高。 　　▼填料表面有一部分液体停滞不动或流动很慢，在物理 　　　吸收中这部分液体往往被溶质饱和不能再进行吸收， 　　　但在化学吸收中，则要吸收多得多的溶质才能达到饱 　　　和。 第三十一页，共79页 两分子反应中相界面附近液相内A与B的浓度分布 第三十二页，共79页 伴有化学反应的吸收速率 1、气膜传质仍可按与物理吸收的模式计算； 2、在气液相界面上，组分A仍处于平衡状态，可用亨利定律来描述； 3、在液膜中，组分A的吸收不同于物理吸收，它一面进行物理扩散，一面进行化学反应，若在液膜中未反应完，还要进一步转移到液相主体中继续进行。 伴有化学反应，组分A浓度降低加快，吸收速率大大提高。 第三十三页，共79页 伴有化学反应的吸收速率的表达方式： 物理吸收速率： 化学吸收速率： 第三十四页，共79页 极快速不可逆反应－－－－① AB 气相主体 气膜 液相主体 液膜 相界面 反应面 P/C 第三十五页，共79页 极快速不可逆反应－－－－② A=B 气相主体 气膜 液相主体 液膜 相界面 反应面 P/C 第三十六页，共79页 极快速不可逆反应－－－－③ AB 气相主体 气膜 液相主体 液膜 相界面 反应面 P/C 第三十七页，共79页 反应类型判定 临界浓度： －－－适用① －－－适用② －－－适用③ 第三十八页，共79页 8.3 吸收设备与设计 在气体净化中，吸收装置一般有三种： 填料塔 板式塔 湍球塔 酸雾吸收塔 填料塔 第三十九页，共79页 填料塔 塔内填料的作用： 　　提供足够大的传质面积，使气液两相充分接触，同时又不能造成过大的阻力。 　　填料是填料塔的核心，直接关系到操作性能的好坏。 优点：结构简单，气液接触好，压力损失小。 缺点：当废气中含有悬浮物时，易堵塞，检修费用较高。 第四十页，共79页 填料的基本要求： 1、较大的比表面积，良好的湿润性能； 2、较大的空隙率，较小的阻力，较宽的操作范围； 3、足够的机械强度，重量轻，耐腐蚀； 4、成本低廉，来源广泛。 个体填料： 拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩形环、鞍环等。 组合填料： 波纹环、整砌环等。 第四十一页，共79页 散堆填料 聚丙烯阶梯环 拉西环 塑料鲍尔环 金属鲍尔环 个体填料 第四十二页，共79页 规整填料 陶瓷波纹填料 斜管蜂窝填料 整砌填料 斜管填料 组合填料 第四十三页，共79页 立体弹性填料 分子筛 特别填料 第四十四页，共79页 塔壁效应、 “干填料现象” 1、液体喷淋密度在10m3/cm2以上，要求尽量喷淋均匀； 2、塔径/填料尺寸之比大于8； 3、分段时，每段高度在3～5米以下，或根据手册推荐来选择（填料不同）； 4、填料塔空塔气速范围：0.3 ～1.5m/s； 5、压力损失范围：0.15 ～ 0.60kPa/m； 6、液气比范围：0.5 ～2.0kg/kg。 第四十五页，共79页 湍球塔 湿流体填料 废气 吸收液 净气 污水 填料小球的基本要求： 质轻，耐磨损，耐高温。（聚乙烯、聚丙烯或发泡聚苯乙烯等塑料制成） 优点：气流速度高，处理能力大，不易堵塞； 缺点：小球寿命短，需经常更换，操作费用较大。 第四十六页，共79页 板式塔 废气 筛板：开孔率：6%～25% 空塔气速：1.0 ～2.5m/s 气体通过筛板气速：4.5 ～12.8m/s 液体流量：1.5 ～3.8m3/(m2.h) 压力损失：每块板0.8 ～2.0kPa 优点：处理能力大，压降小，造价低； 缺点：操作条件要求高，负荷范围窄，小孔易堵塞。 吸收液 净气 污水 第四十七页，共79页 塔型选择原则： 物料系统易起泡沫，宜用填料塔； 有悬浮物残渣的物料或易结垢的物料，易用板式塔中大孔径筛板塔，泡罩塔； 高粘性物料，易用填料塔； 腐蚀性物料，易用板式塔中的结构简单的无溢流筛板塔； 对于处理过程是放热的，宜用板式塔。 1、根据物性： 第四十八页，共79页 塔型选择原则： 气膜控制，宜用填料塔，液膜控制，宜用板式塔 ； 液气比较小时，易用板式塔； 伴有化学反应且反应速度不快时，易用板式塔； 塔径小于800mm时，宜用填料塔，塔径较大时，宜用填料塔； 2、根据操作条件： 第四十九页，共79页 吸收剂选择原则： 1、对污染物具有良好的选择性吸收能力； 2、在吸收污染物后形成的富液应成为副产品或