气态污染物控制.ppt

①石灰石、SO2的基本性质天然石灰石的成分SO2在水中的溶解度第62页，共91页，星期日，2025年，2月5日 ②吸收原理： 气相SO2被水捕集吸收，离解成H+、SO32-、HSO3-向液相中扩散，同时，在吸收塔底部的吸收槽中，CaCO3在酸性环境下溶解，生成Ca2+、HCO3-、CO32-，鼓入足够的空气将SO32-强制氧化成SO42-，最终生成CaSO4·2H20。第63页，共91页，星期日，2025年，2月5日主要化学反应为： SO2（g）+H2O SO2（l）+H20 SO2（l）+H20 H++HSO3- SO32-+2H+ CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2 HSO3-+1/2O2 SO42-+H+ SO32-+1/2O2 SO42- Ca2++SO42-+2H2O CaSO4·2H20 第64页，共91页，星期日，2025年，2月5日 5、吸附理论 ①吸附平衡：是两相平衡。 a、平衡：吸附和解吸这一可逆的平衡过程，当二者速度相等时，就达到了吸附平衡。 吸附量q—吸附平衡时，单位重量吸附剂上，吸附的吸附质重量。 V—溶液或气体的体积 L Co,Ce—吸附质初始浓度和最终浓度 W—吸附剂的投加量 g第30页，共91页，星期日，2025年，2月5日 ②吸附等温式 常用的有： a、朗格缪尔吸附等温式（Longmuir） 用于恒温下，均一表面上的单层可逆吸附。 q0—吸附剂表面吸满单层时的吸附量g/g a—常数第31页，共91页，星期日，2025年，2月5日 为了计算方便，常改写倒数关系： 说明1/q与1/Ce呈直线关系，即可求出q0、a第32页，共91页，星期日，2025年，2月5日 b、弗兰德利希 指数函数型经验公式 q=k·Ce1/n或XT=k·p1/n k—弗兰德利希常数 n1的常数 将上式两边取对数 lgq=lgk+(1/n)lgCe或 lgXT=lgk+(1/n)lgp第33页，共91页，星期日，2025年，2月5日 则由实验数据可得：lgk与lgCe呈线性关系，斜率为1/n，截距为lgk。第34页，共91页，星期日，2025年，2月5日 ③吸附速率 a、定义：单位重量的吸附剂（或单位体积的吸附层），在单位时间内所吸附的物质量。 吸附速率决定了需要净化的混合气体和吸附剂的接触时间；吸附速率取决于吸附剂对吸附质的吸附过程。第35页，共91页，星期日，2025年，2月5日 b、吸附过程： Ⅰ气膜扩散（外扩散）--吸附物通过表面气膜达到吸附剂表面。 Ⅱ微孔扩散（内扩散）--吸附物在吸附剂微孔中扩散，直到扩散到孔深处的吸附剂表面。 Ⅲ吸附—在吸附剂表面吸附。第36页，共91页，星期日，2025年，2月5日第37页，共91页，星期日，2025年，2月5日第38页，共91页，星期日，2025年，2月5日第39页，共91页，星期日，2025年，2月5日四、气—固催化反应 1、催化作用 在化学反应体系中，加入少量某些物质，可以极大的提高反应速度。在大气污染控制中，反应物均为气体，所得产品也是气体，而所作用的催化剂多为固体，反应属于气—固多相催化反应。第40页，共91页，星期日，2025年，2月5日 吸附—催化步骤： ①气相中反应物先扩散到催化剂表面上， ②催化剂吸附一种或几种反应物， ③吸附的反应物之间进行化学反应， ④生成物从催化剂表面解吸， ⑤生成物离开催化剂扩散到气相中。第41页，共91页，星期日，2025年，2月5日催化净化工艺段间冷却的四层催化床第二级催化床预除尘和水分填充床吸收塔填充床吸收塔来自冶炼厂或硫磺燃烧的富含SO2的尾气水含有约为初始进气SO2浓度3%的尾气含有约为初始进气SO2浓度0.3%的尾气水单级吸收工艺二级吸收工艺SO2单级和二级净化工艺的流程图催化反应：420～550℃第42页，共91页，星期日，2025年，2月5日催化净化工艺催化剂：Pt(Pd,过渡金属，稀土)/Al2O3等VOCs的催化氧化第43页，共91页，星期日，2025年，2月5日催化净化工艺NOxNH3filterCombustorMixerReactorNOx的选择性催化还原（SCR）第44页，共91页，星期日，2025年，2月5日催化净化工艺车用催化转化器第45页，共91页，星期日，2025年，2月5日五、可燃气体组分的燃烧 1、混合气体的燃烧条件 ①混合气体的燃