模塊四 任務(wù)1 吸收法（吸收原理）

大氣污染控制工程河南水利與環(huán)境職業(yè)學(xué)院HenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironmentHenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironment模塊四

氣態(tài)污染物的控制河南水利與環(huán)境職業(yè)學(xué)院HenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironmentHenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironment任務(wù)1吸收法（吸收原理）河南水利與環(huán)境職業(yè)學(xué)院HenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironmentHenanVocationalCollegeofWaterConservancyAndEnvironment氣態(tài)污染物氣態(tài)污染物包括氣體和蒸汽氣體是某些物質(zhì)在常溫、常壓下所形成的氣態(tài)形式。工業(yè)上常見的氣體污染物有硫氧化物、氮氧化物、鹵化物碳氧化物、碳?xì)浠锏取Ｕ羝悄承┕虘B(tài)或液態(tài)物質(zhì)受熱后，引起固體升華或液體揮發(fā)而形成的氣態(tài)物質(zhì)。常見的蒸汽如：汞蒸氣、苯、硫酸蒸汽等。蒸汽遇冷，仍能逐漸恢復(fù)原有的固體或液體狀態(tài)。氣態(tài)污染物的控制就是指利用化學(xué)物理及生物等方法，將污染物從廢氣中分離或轉(zhuǎn)化。根據(jù)氣態(tài)污染物的性質(zhì)及處理要求不同，可采用吸收法、吸附法、催化轉(zhuǎn)化法、燃燒法、冷凝法及生物法等。4一、吸收法1吸收

利用混合氣中各組分在溶液中溶解度差異而使氣體混合物中各組分分離的單元操作稱為吸收過程。（氣體吸收實(shí)際上就是吸收質(zhì)分子從氣相向液相的相際間質(zhì)量傳遞過程。）吸收操作中所用的溶劑稱為吸收劑或溶劑混合氣體中，能夠顯著溶解的組分稱為吸收質(zhì)或溶質(zhì)不被溶解的組分稱為惰性氣體或載體吸收操作中所得到的溶液稱為吸收液或溶液，其成分為溶質(zhì)和溶劑吸收操作中排出的氣體稱為吸收尾氣，主要成分是惰性氣體及殘余的溶質(zhì)。5以乙醇胺法脫硫?yàn)槔談┦且掖及访摿虻牧鞒贪ㄎ蘸徒馕鼉纱蟛糠?。含硫氣體在25～40℃下進(jìn)入吸收塔底部。吸收劑乙醇胺溶液從塔頂噴淋而下。塔內(nèi)裝有填料以增大氣液接觸面積。在氣液接觸過程中，氣體中的硫化氫溶解于吸收劑，使離開吸收塔頂?shù)臍怏w中硫化氫含量降低至允許排放的濃度。而吸收了硫化氫的溶液從吸收塔底排出。為了使乙醇胺能夠再次使用，需要將吸收塔底部排出的吸收液進(jìn)行再生吸收液經(jīng)加熱后送入解吸塔，與上升的過熱蒸汽接觸，硫化氫從液相解吸至氣相，吸收劑乙醇胺得到再生，經(jīng)過冷卻后重新作為吸收劑送入吸收塔循環(huán)使用。62吸收機(jī)理雙膜理論模型當(dāng)氣液兩相接觸時(shí)，兩相之間有一個(gè)相界面，在相界面兩側(cè)分別存在著呈層流流動(dòng)的氣膜和液膜。溶質(zhì)必須以分子擴(kuò)散方式從氣流主體連續(xù)通過這兩個(gè)膜層而進(jìn)入液相主體。在相界面上，氣液兩相的濃度總是互相平衡，即界面上不存在吸收阻力。在膜層以外的氣相和液相主體內(nèi)，由于流體的充分湍動(dòng)，溶質(zhì)的濃度基本上是均勻的，即認(rèn)為主體內(nèi)沒有濃度梯度存在，也就是說，濃度梯度全部集中在兩層膜內(nèi)。根據(jù)上述假定，把吸收簡化為通過氣液兩層層流膜的分子擴(kuò)散，通過此兩層膜的分子擴(kuò)散阻力就是吸收過程的總阻力。7由于化學(xué)反應(yīng)增大了吸收的傳質(zhì)系數(shù)和吸收推動(dòng)力，加大了吸收速率，因此對于廢氣流量大，成分比較復(fù)雜，吸收組分濃度較低的廢氣，大多采用化學(xué)吸收。83吸收平衡氣液平衡在一定壓力和溫度下，使一定量的吸收劑與混合氣體充分接觸，氣相中的溶質(zhì)便向液相溶劑中轉(zhuǎn)移，經(jīng)長期充分接觸之后，液相中溶質(zhì)組分的濃度不斷增加，此時(shí)氣液兩相達(dá)到平衡，此狀態(tài)為平衡狀態(tài)。氣液平衡時(shí)，溶質(zhì)在液相中的濃度為飽和濃度（溶解度），氣相中溶質(zhì)的分壓為平衡分壓。平衡時(shí)溶質(zhì)組分在氣液兩相中的濃度關(guān)系為相平衡關(guān)系，氣液相平衡關(guān)系用二維坐標(biāo)繪成曲線稱為溶解度曲線。加壓和降溫有利于吸收操作過程，而減壓和升溫則有利于解吸操作過程。9亨利定律總壓不高時(shí)，在一定溫度下，稀溶液上方氣相中溶質(zhì)的平衡分壓與溶質(zhì)在液相中的摩爾分率成正比，其比例系數(shù)為亨利系數(shù)。104吸收在氣態(tài)污染物凈化中的應(yīng)用特點(diǎn)：吸收法凈化氣態(tài)污染物不僅效率高，而且還可以將某些污染物轉(zhuǎn)化成有用產(chǎn)品，進(jìn)行綜合利用。含有氮氧化物、硫氧化物、碳?xì)浠衔?、硫氫化合物等氣態(tài)污染物的廢氣都可以通過吸收法除去有害成分，一般來說化學(xué)反應(yīng)的存在能提高吸收速率，并使吸收程度更趨于完全，相比之下物理吸收則速率較低，并且吸收也不完全。因此在氣態(tài)污染物凈化中多采用化學(xué)吸收。吸收操作凈化氣態(tài)污染物需要解決的關(guān)鍵問題：①選擇合適的吸收劑，使之能選擇性地溶解