吸收法净化气态污染物课件.pptVIP

第8章吸收法净化气态污染物l吸收平衡l吸收速率l吸收设备及设计l吸收法应用

什么叫吸收？吸收是根据气体混合物中各组分在液体溶剂中物理溶解度差异或者化学反应活性的不同，将污染物从气相中分离出来的一种方法。

8.1吸收平衡吸收的划分：物理吸收：物理溶解度差异用水吸收氨气用水吸收氯化氢化学吸收：化学反应活性不同用NaCO吸收SO232用稀HSO吸收NH243

氨气－－－－水系统吸收质吸收剂吸收解吸

常见气体在水中的平衡溶解度

物理吸收平衡－－亨利定律当总压不高（一般在5×10Pa）时，在一5定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。

亨利定律的适用条件l气体近似为理想气体，液体可看成理想液体（稀溶液）；l系统的压力不太高（一般在5×105Pa），温度为常压或低压；l吸收质在气相中的分子状态与在液相中的相同；l气体组分与液体不起化学反应。

化学吸收平衡C=[A]+[A]A物理平衡化学消耗▼被吸收组分与溶剂相互作用；▼被吸收组分在溶液中离解；▼被吸收组分与溶剂中的活性组分作用。

被吸收组分与溶剂相互作用A（气）KA（液）+B（溶剂）M（液）

被吸收组分在溶液中离解A（气）KAM++N-（液）

被吸收组分与溶剂中的活性组分作用A（气）KA（液）+B（液）M（液）小于1cB0－活性组分的初始浓度；x－反应达到平衡后的转化率。

8.2吸收机理气体的质量传质过程分子扩散扩散过程湍流扩散分子散物在静止的或垂直于度梯度方作流流的流体中，是由分子运引起的，称分子散。湍流散物在湍流流体中，除了由于分子运外，更主要的是由于流体中的点的运而引起的，称湍流散。

气体在气相中扩散气态污染物A通过隋性气体B运动，用扩散系数D表示：AB修正的吉里兰方程T－绝对温度，K；D－扩散系数，cm/s；2ABM－气体的靡尔质量；V－气体在沸点下呈液态时的摩尔体积，cm/mol；3ρ－气体的密度，g/cm。3A

扩散系数随介质的种类、温度、压强及浓度的不同而变化。

气体扩散速率实验示意图液态污染物A通过气体B的扩散液体表面的下降距离实验中，用水浴维持管子温度与空气相同液态污染物A

实验测定的气体扩散速率计算式ρ－气体A的密度，g/cm。3A1L1－液体的初始速度，cm；L2－液体的最终速度，cm；p、p－分别为L和L时的空气分压；B1B212t－变化时间，s；

气体在液体中的扩散气态污染物A通过液体B的扩散系数DAB：μ－液体粘度；Bβ－溶剂的缔结因数。非缔合溶剂缔合溶剂溶剂水甲醇乙醇苯乙醚Β2.61.91.51.01.0

吸收理论－－－双膜理论

双膜理论一、相互接触的气－液两相之间存在一稳定的相界面，在相界面两侧分别存在两层滞留膜，即气膜和液膜，气膜以外为气相主体，液膜以外为液相主体。

双膜理论二、气体的吸收过程：1、被吸收组分从气相主体通过气膜边界向气膜移动；2、被吸收组分从气膜向相界面移动；3、被吸收组分在相界面处溶入液相；4、溶入液相的被吸收组分从相界面向液膜移动；5、溶入液相的被吸收组分从液膜向液相主体移动。

双膜理论三、传质阻力1、在相界面处，气液处于平衡状态，无传质阻力存在；2、在气膜和液膜中，被吸收组分靠扩散作用进行传质，存在气膜阻力和液膜阻力；3、在气相主体和液相主体中，各组分充分混合，浓度均一，无浓度梯度，无扩散阻力；4、整个过程的传质阻力等于气膜阻力与液膜阻力之和；5、传质速率取决于气膜和液膜的分子扩散速率。

双膜理论四、传质推动力：1、在气膜内推动力为：2、在液膜内推动力为：

物理吸收速率气膜N－吸收质传质速率，kmol/(m2.s)；AD－吸收质A在气相中的分子扩散系数，kmol/(m.s.Pa)；AGZ－气膜厚度，m。Gpp－分别是吸收质在气相主体和相界面上的分压，Pa；AG、Aik－以（pp）为推动力的气相分传质系数，kmol/(m.s.Pa)。2AGAG－Ai

物理吸收速率液膜N－吸收质传质速率，kmol/(m2.s)；AD－吸收质A在液相中的分子扩散系数，m/s；2ALZ－液膜厚度，m。LCC－分别是吸收质在液相主体和相界面处的浓度，kmol/m；3AL、Aik－以（CC）为推动力的液相分传质系数，m/s。ALAi－AL

总传质速率方程cA＊－与气相中A组分分压成平衡关系的液相中吸收质的摩尔浓度，kmol/m；3PA*－与液相主体中吸收质浓度成平衡关系的气相虚拟分压，Pa；K－以（C*C）为推动力的气相总传质系数，kmol/(m2.s.Pa)；ALA－ALK－以（pp*