8第三章第一节吸附法净化大气污染物
第四节吸附法净化气态污染物
气体吸附是一种在有害气体控制中日益获得重视的方法。更为严格的环境质量要求，特别增强了吸附作为一种控制方法的吸引力。
吸附现象的发现及其应用已有悠久的历史。吸附操作已广泛地应用于基本有机化工、石油化工等生产部门，成为必不可少的分离手段。吸附法在环境工程中得到广泛的应用，是由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质，因此，当采用常规的吸收法去除液体或气体中的有害物质特别困难时，吸附可能就是比较满意的解决办法。一般说来，吸附在实用上和经济上优于有竞争性的湿法工艺（如洗涤法）之处有以下几个方面：
（1）干床层、非腐蚀系统；
（2）良好的控制和对过程变化的敏感；
（3）没有化学品的处理问题；
（4）可实现全自动运行；
（5）能把气流中的污染物去除到极低的含量，使其达到排放标准，又能回收这些污染物，实现废物资源化。
正因为如此，目前吸附操作广泛地应用于有机污染物的回收净化，低浓度二氧化硫和氮氧化物的净化处理以及其它气态污染物的净化上。当然，作为污水处理的一种手段，也是很重要的一个方面。
吸附操作也有它的不足之处，首先，由于吸附剂的吸附容量小，因而需耗用大量的吸附剂，使设备体积庞大。其次，由于吸附剂是固体，在工业装置上固相处理较困难，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。多年来对上述存在的问题作了大量的研究工作。在某些方面已有所突破。如分子筛的出现及其应用，移动床在工业上成功地连续运转，使设备与操作得到简化，使过程达到了连续吸附与脱附，为装置的大型化、生产的自动化创造了条件，推动了吸附技术的发展。
一、吸附与吸附剂
已经完全证实：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态，由于这种不饱和的结果，固体会把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表面上，从而使其残余力得到平衡。这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。在工业上，采用多孔物质处理流体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其它组分分开的过程称为吸附操作。在吸附过程中，被吸附到固体表面的物质叫吸附质，吸附质所依附的物质称为吸附剂。
应认真地把吸附与吸收区别开来。吸收的特点是物质不仅保持在表面，而且通过表面分散到整个相。吸附则不同。物质仅在吸附剂表面上浓缩富集成一层吸附层（或称吸附膜），并不深入到吸附剂内部。由于吸附是一种固体表面现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。例如仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢1
比重为5的氧化铁园粒，半径为5μm，其表面积只有12m2/g，并不具有实用价值的吸附能力。而一般工业用的吸附剂平均比表面积为600m2/g。
吸附过程是非均相过程，一相为流体混合物，一相为固体吸附剂。吸附过程必然是一个放热过程，所放出的热，称为该物质在此固体表面上的吸附热。
1、物理吸附与化学吸附
根据吸附的作用力不同，可把吸附分为物理吸附与化学吸附。
（1）物理吸附
产生物理吸附的力是分子间引力，或称范德华力。固体吸附剂与气体分子之间普遍存在着分子间引力，当固体和气体的分子引力大于气体分子之间的引力时，即使气体的压力低于与操作温度相对应的饱和蒸气压，气体分子也会冷凝在固体表面上。这种吸附的速度极快。
物理吸附不发生化学反应，因此它的吸附热较低，一般只有20kJ/mol左右，只相当于相应气体的液化热。也正是由于物理吸附不发生化学反应，因此它吸附的选择性极低，或者说没有选择性，它的选择性只取决于气体的性质和吸附剂的特性。物理吸附只在低温下才较显著，吸附量随温度的升高而迅速减少，且与表面的大小成比例。由于这种吸附属纯分子间引力，所以有很大的可逆性，当改变吸附条件，如降低被吸附气体的分压或升高系统的温度，被吸附的气体很容易从固体表面上逸出，此种现象称为“脱附”或“脱吸”。工业上的吸附操作就是根据这一特性进行吸附剂的再生，同时回收被吸附的物质。
物理吸附是靠分子间引力产生的，当吸附物质的分压升高时，可以产生多分子层吸附。这是与化学吸附不同的。
（2）化学吸附
化学吸附亦称活性吸附。它是由于固体表面与吸附气体分子间的化学键力所造成的，是固体与吸附质之间化学作用的结果，有时它并不生成平常含义的可鉴别的化合物。化学吸附的作用力大大超过物理吸附的范德华力。
化学吸附中由于有化学作用发生，因此它所放出的吸附热比物理吸附所放出的热大得多，可达到化学反应热的数量级，一般为80～400kJ/mol。由于化学性质所决定，化学吸附具有很高的选择性，例如氢可以被钨或镍化学吸附，而不能被铝和铜化学吸附。化学吸附不象物理吸附，这种吸附往往是不可逆的，而且脱附以后，脱附的物质往往与原来的物质不一样，发生了化学变化。
从化学吸附中能量变化的大小考虑，被吸附分子的结构发生了变化，活性显著升高，使其所需的反应活化能比自由分子为低，从而加快了反应速度。由此可用化学吸附来解释固体表面的催化作用。可见，化学吸附在催化作用上特别重要，这一点将在催化一章中讲述。
由于化学吸附中伴有化学反应发生，因此，化学吸附宜在较高温度下操作，且吸附速度随着温度的升高而增加。
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与物理吸附不同，化学吸附是单分子或单原子层吸附。
应当指出，同一物质在较低温度下可能发生的是物理吸附，而在较高温度下所发生的往往是化学吸附。即物理吸附常发生在化学吸附之前，到吸附剂逐渐具备足够高的活性，才发生化学吸附。亦可能两种吸附方式同时发生。
2、吸附剂
虽然吸附现象早已为人们发现和熟知，但是作为工业上应用则是近几十年的事情。从理论上讲，固体物质的表面对于流体都具有一定的物理吸附作用。但要达到工业上的使用要求，还需要有一个选择与评价的问题，这是吸附操作中首先要解决的问题。
（1）工业吸附剂的要求
①要有巨大的内表面积和大的孔隙率也就是说，吸附剂必须是具有高度疏松结构和巨大暴露表面的多孔物质。只有这样，才能给吸附提供很大的表面。吸附剂的有效表面包括颗粒的外表面和内表面，而内表面总是比外表面大得多，例如硅胶的内表面高达600ｍ2/ｇ，活性炭的内表面可高达1000ｍ2/ｇ。这些内部孔道通常都很小，有的宽度只有几个分子的直径，但数量极大。这是由吸附剂的孔隙率决定的。因此，要求吸附剂要有很大的孔隙率。除此之外，还要求吸附剂具有合适的孔隙和分布合理的孔径，以便吸附质分子能到达所有的内表面而被吸附。
②对不同的气体要有选择性的吸附作用工业上应用吸附剂的目的，就是为了对某些气体组分有选择地吸附，从而达到分离气体混合物的目的。因此要求所选的吸附剂对所要吸附的气体具有很高的选择性。例如活性炭吸附二氧化硫（或氨）的能力，远大于吸附空气的能力。故活性炭能从空气与二氧化硫（或氨）的混合气体中优先吸附二氧化硫（或氨），达到净化废气的目的。
③吸附容量要大吸附剂的吸附容量是指一定温度下，对于一定的吸附质浓度，单位质量（或体积）的吸附剂所能吸附的最大吸附质质量。吸附容量大小的影响因素很多，它包括吸附剂的表面大小，孔隙率大小和孔径分布的合理性，还与分子的极性以及吸附剂分子上官能团的性质有关。
④要有足够的机械强度和热稳定性及化学稳定性吸附剂是在温度、湿度和压力条件变化的情况下工作的，这就要求吸附剂有足够的机械强度和热稳定性，对于用来吸附腐蚀性气体时，还要求吸附剂有较高的化学稳定性。当采用流化床吸附装置时，对吸附剂的机械强度要求更高，主要原因是在流化状态下运行，吸附剂的磨损大。
⑤颗粒度要适中而且均匀用于固定床时，若颗粒太大且不均匀，易造成气流短路和气流分布不均，引起气流返混，气体在床层中停留时间短，降低吸附分离效果。如果颗粒太小，床层阻力过大，严重时会将吸附剂带出器外。
⑥其它要求吸附剂有抗再生能力，以延长其使用寿命。另外，要求吸附仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
剂易再生和活化，且制造简便，价廉易得。
（2）常用工业吸附剂
目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭、活性氧化铝、硅胶和分子筛。这里也附带介绍几种其它吸附剂和吸附剂浸渍。
①活性炭活性炭是许多具有吸附性能的碳基物质的总称，木炭可以被认为是一种吸附能力很低的活性炭。活性炭的原料是几乎所有的含碳物质。如煤、木材、骨头、果核、坚硬的果壳（如椰壳、核桃壳等），以及废纸浆、废树脂等，将这些含碳物质在低于878K下进行炭化，再用水蒸汽或热空气进行活化处理。还有用氯化锌、氯化镁、氯化钙、磷酸来代替热蒸汽作活化剂的。活性炭经过活化处理，比表面积一般可达700～1000m2／g，具有优异和广泛的吸附能力。炭分子筛是新近开发的一种孔径均一的分子筛型活性炭新品种，孔径一般在100nm以下，具有良好的选择吸附能力。
普通活性炭又分为颗粒状活性炭（粒炭）和粉状活性炭（粉炭），气体吸附多用粒炭，因其阻力小，而粉炭多用于液体的脱色处理。
活性炭是一种非极性吸附剂，具有疏水性和亲有机物的性质，它能吸附绝大部分有机气体，如苯类、醛酮类、醇类、烃类等以及恶臭物质，因此，活性炭常被用来吸附和回收有机溶剂和处理恶臭物质。同时由于活性炭的孔径范围宽，即使对一些极性吸附质和一些特大分子的有机物质，仍然表现出了它的优良的吸附能力，如在SO2、NO x、Cl2、H2S、CO2等有害气体治理中，有着广泛的用途。因此，在吸附操作中，活性炭是一种首选的优良吸附剂。
近年来出现的纤维活性炭，是一种新型的高性能活性炭吸附材料，它是利用超细纤维如粘胶丝、酚醛纤维或晴纶纤维等制成毡状、绳状、布状等，经高温（1200K以上）炭化，用水蒸汽活化后制成的。粘胶纤维价格较低，酚醛纤维价格较高。纤维活性炭的表面积大，有的可高达1700 m2/g，密度小，5～15kg/m3，微孔多而均匀。普通颗粒活性炭孔径不均一，除小孔外，还有0.01～0.1μm的中孔和0.5～5μm的大孔，而纤维活性炭不但孔隙率较大，而且孔径比较均一，绝大多数为0.0015～0.003μm的小孔和中孔，因而吸附容量大，而且，由于纤维活性炭的微孔直接通向外表面，吸附质分子内扩散距离较短，所以吸附和脱附速率高，残留量少，因而使用寿命长。正是由于纤维活性炭具有这些结构特征，对各种无机和有机气体、水溶液中的有机物、重金属离子等具有较大的吸附容量和较快的吸附速率，其吸附能力比一般的活性炭高1～10倍，特别是对于一些恶臭物质的吸附量比颗粒活性炭要高出40倍左右。
②活性氧化铝
活性氧化铝是将含水氧化铝（如铝土矿）在严格控制的加热速率下于773K加热制成的多孔结构的活性物质。根据晶格构造，氧化铝可分为α型和γ型。具有吸附活性的主要是γ型，尤其是含一定结晶水的γ氧化铝，吸附活性很高。晶格类型的形成主要取决于焙烧温度，若三水铝石在773K-873K
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温度下焙烧，所得氧化铝即为含有结晶水的γ型活性氧化铝，温度超过1173K，开始变成α型氧化铝，吸附性能急剧下降。
活性氧化铝是一种极性吸附剂，无毒，对水的吸附容量很大，常用于高湿度气体的吸湿和干燥。它还用于多种气态污染物如SO2、H2S、含氟废气、NO X以及气态碳氢化合物等废气的净化。
活性氧化铝机械强度好，可在移动床中使用，并可作催化剂的载体。而且它对多数气体和蒸气是稳定的，浸入水或液体中不会溶胀或破碎。循环使用后其性能变化很小，因此使用寿命长。
活性氧化铝常用作催化剂的载体。
③硅胶
将水玻璃（硅酸钠）溶液用无机酸处理后所得凝胶，经老化、水洗去盐，于398～408K下干燥脱水，即得到坚硬多孔的固体颗粒硅胶。硅胶是一种无定形链状和网状结构的硅酸聚合物，其分子式为SiO2.nH2O。硅胶的孔径分布均匀，亲水性极强，吸收空气中的水分可达自身重量的50%，同时放出大量的热，使其容易破碎。硅胶在应用上有很大一部分是用作吸湿剂（干燥剂），在用作干燥剂时常加入氯化钴或溴化铜，以指示吸湿程度。
硅胶是一种极性吸附剂，可以用来吸附SO2、NO X等气体，但难于吸附
非极性的有机物。硅胶还可用作催化剂的载体。
④沸石分子筛
最早的分子筛是从自然界中发现的，自1756年到现在已陆续发现36种之多。这种天然分子筛是一种结晶的铝硅酸盐，因将其加热熔融时可起泡“沸腾”，因此又称沸石（Zeolite）或泡沸石，又因其内部微孔能筛分大小不一的分子，故又名分子筛或沸石分子筛。目前人工合成的沸石分子筛已超过百种。最常用的有A型、X型、Y型、M型和ZSM型等。
沸石分子筛具有多孔骨架结构，其化学通式为Me x/n[（Al2O3）(SiO2)y]·mH2O，其中Me主要是K+、Na+、Ca2+等金属阳离子，x/n为价数x
为n的可交换金属阳离子Me的个数，m是结晶水的分子数。
分子筛在结构上有许多孔径均匀的孔道与排列整齐的洞穴，这些洞穴由孔道连接。洞穴不但提供了很大的比表面积，而且它只允许直径比其孔径小的分子进入，从而对大小及形状不同的分子进行筛分。根据孔径大小不同和SiO2与Al2O3分子比不同，分子筛有不同的型号。如3A（钾A型）、4A （钠A型）、5A（钙A型）10X（钙X型）、13X（钠X型）、Y（钠Y 型）、钠丝光沸石型等。
分子筛与其它吸附剂相比有以下优点：1）吸附选择性强。这是由于分子筛的孔径大小整齐均一，又是一种离子型吸附剂。因此它能根据分子的大小及极性的不同进行选择性吸附。如它可有效地从饱和碳氢化合物中把乙烯、丙烯除去，还可有效地把乙炔从乙烯中除去，这一点是由它的强极性决定的。2）吸附能力强。即使气体的组成浓度很低，仍然具有较大的吸附能力；3）在较高的温度下仍有较大的吸附能力，而其它吸附剂却受温度的影响很
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大，因而在相同温度条件下，分子筛的吸附容量大。正是由于上述优点，分子筛成为一种十分优良的吸附剂，广泛用于基本有机化工、石油化工的生产上，在污染气体的治理上，也常用于含SO2、NO X、CO、CO2、NH3、CCl4、水蒸汽和气态碳氢化合物废气的净化。
（3）吸附剂浸渍
这是提高吸附剂吸附能力（容量）和选择性的一种有效方法。其处理方法是将吸附剂预先在某些特定物质的溶液中进行浸渍，再把吸附了这些特定物质的吸附剂进行干燥，然后再去吸附某些气态物质，使这些气态物质与预先吸附在吸附剂表面上的特定物质发生化学反应。对于同一种吸附剂，可根据吸附处理有害气体中污染物的种类，选择浸渍一些特定物质，以提高吸附的选择性。
3、影响气体吸附的因素
影响气体吸附的因素很多，主要有吸附剂的性质，吸附质的性质与浓度，吸附器的设计和吸附的操作条件。除此之外，还包括一些其它的因素，诸如其它气体的存在，吸附剂的脱附情况等等。
（1）吸附剂性质的影响
实践证明，被吸附气体的总量，随吸附剂表面积的增加而增加，同等体积（或质量）的吸附剂吸附的气体量越大，证明该吸附剂的比表面积越大。吸附剂比表面积大小与它的孔隙率、孔径、颗粒度等因素有关。
确定吸附剂吸附能力的一个重要概念是“有效表面积”，即吸附质分子能进入的表面。根据微孔尺寸分布数据，主要起吸附作用的是直径与被吸附分子大小相等的微孔。通常假设，由于位阻效应，一个分子不易渗入比某一最小直径还要小的微孔，这个最小直径即所谓临界直径，它代表了吸附质的特性且与吸附质分子的直径有关。
因此，吸附剂的有效表面只存在于吸附分子能够进入的微孔中。
如前所述，分子筛的孔径单一、均匀，如５Ａ分子筛的孔径为５A°，就只能吸附直径为5 A°以下的分子。活性炭的孔径分布很宽，可以从20 A°-1000 A°,所以它既能吸附直径小的分子，也能吸附直径大的有机物分子。在选择吸附剂时，应使其孔径分布与吸附质分子的大小相适应。
吸附剂的极性对吸附过程影响也很大。一般来说，对于具有极性的吸附剂。尤其是分子筛，由于其对吸附质的吸附靠静电引力，因此，它对极性吸附质吸附量就大，对于不具有极性的活性炭，它就能够大量吸附非极性的有机分子。
（2）吸附质性质和浓度的影响
吸附质的性质和浓度也影响着吸附过程和吸附量。除上述吸附分子的临界直径外，吸附质的分子量、沸点和饱和性，都影响吸附量。当用同一种活性炭作吸附剂时，对于结构类似的有机物，其分子量愈大、沸点愈高，则被吸附的愈多。对结构和分子量都相近的有机物，不饱和性愈大，则愈易被吸附。
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吸附质在气相中的浓度愈大，则吸附量愈大。下一节将要介绍的吸附等温线可以明显证明这一点。但浓度增加必然使同样的吸附剂较早达到饱和，则需较多的吸附剂，并使再生频繁，操作麻烦。因而吸附法不宜用于净化吸附质浓度高的气体。对于浓度高的气体，一般先采取其它净化方法，如吸收法。当其它方法不能满足排放标准的要求时，再在其它方法之后加设吸附装置。所以，吸附法较为适宜处理污染物浓度低、排放标准要求很严的废气。
（3）吸附操作条件的影响
吸附是一种放热过程，因此操作时首先要考虑温度的影响。对物理吸附，低温是有利的，所以总希望在低温下进行。对于化学吸附，由于提高温度会加速化学反应的速度，因而希望适当提高系统的温度，以增大吸附速率和吸附量。
其次要考虑的是操作压力，增大气相主体的压力，从而增大了吸附质的分压，对吸附有利。但增大压力不仅会增加能耗，而且还会给吸附设备和吸附操作带来特殊要求，因此一般不为此而设增压设备。
吸附操作中气流的速度对气体吸附影响也很大。气流速度要保持适中，若速度太大，不仅增大了压力损失，而且会使气体分子与吸附剂接触时间过短，不利于气体的吸附，因而降低吸附效率。气体流速过低，又会使设备增大。因此，吸附器的气流速度要控制在一定的范围之内。如通过固定床吸附器的气流速度一般应控制在0.2～0.6m/s的范围内。
（4）吸附器设计的影响
为了进行有效吸附，对吸附器的设计提出以下基本要求
①要具有足够的气体流通面积和停留时间，它们都是吸附器尺寸的函数；
②要保证气流分布均匀，以致所有的过气断面都能得到充分利用；
③对于影响吸附过程的其它物质如粉尘、水蒸汽等要设予处理装置，以除去入口气体中能污染吸附剂的杂质；
④采用其它较为经济有效的工艺，预先除去入口气体中的部分组分，以减轻吸附系统的负荷。这一点主要是对处理污染物浓度较高的气体而言；
⑤要能够有效地控制和调节吸附操作温度；
⑥要易于更换吸附剂。
（5）其它因素的影响
①吸附剂浸渍的影响有些吸附操作不能达到要求，往往采取吸附剂浸渍处理，以提高吸附剂的选择性和增大吸附容量。
②脱附的影响脱附是回收吸附质使吸附剂获得再生的过程，因此希望吸附质脱附得越干净越好。但由于工艺条件和吸附剂本身的限制，往往不能使吸附质从吸附剂上完全脱附出来，因而也就相应地影响了下一步的吸附操作。
二、吸附原理
对于吸附的研究远不如对吸收研究得充分，研究认为吸附作用是由于固体表面力作用的结果，但对于这种表面力的性质，至今尚未能充分了解，所仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7
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以对吸附过程的本质也未能很好地从理论上进行解释。即使已提出若干理论，但都只能解释一种或几种吸附现象，有很大的局限性，都不能认为是令人满意的。本节所介绍的吸附理论也只能解释一部分吸附现象。
不少人采用不同的方法对所测得的等温线进行了深入的研究，推导出一些等温线方程。下面介绍几种等温线方程。
1. 弗罗德里希（Freundlich ）方程
此方程是根据大量实验得出的：
式中 y ——每单位体积或质量的吸附剂所吸附的吸附质的量；
p ——平衡压力；
k 、n ——取决于吸附剂或吸附质以及温度的常数。通常n 取1。k 、n 的值可由实验确定。
两边取对数，则：
logy=logk+1/nlogp
显然，logy 与logp 为直线关系，实验求出一系列的和y 的值，即可作出一条斜率为1/n 、截距为logk 的直线，从而即可求出n 与k 的值。
弗罗德里希方程只适用于I 型等温线的中压部分。
2. 兰米尔（Langmuir ）方程
兰米尔对I 型等温线进行了深入的理论分析，根据分子运动理论提出了单分子层吸附的理论，即兰米尔假设，被称作是著名的吸附理论，其要点是：
（1）固体表面均匀分布着大量具有剩余价力的原子，此种剩余价力的作用范围大约在分子大小的范围内，因此，吸附是单分子层的；
（2）吸附质分子之间不存在相互作用力；
（3）吸附剂表面具有均匀的吸附能力； （4）在一定条件下，吸附和脱附可以建立动态平衡。
根据以上假设，兰米尔认为，当吸附刚开始时，与固体表面碰撞的每一个分子都能在它上面凝聚。但当吸附继续进行时，只有那些碰撞到还未被吸附质分子覆盖的那一部分表面的分子有可能被吸附。其结果是，分子在吸附剂表面的初始吸附速率高，随着可用于吸附的表面面积减少，吸附速率不断下降。另一方面，被吸附在吸附剂表面的分子，通过热搅动可以从表面逸出，即解吸。解吸速率也取决于被分子覆盖的表面面积，当表面面积越少即表面n kp y 1
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越饱和时，解吸速率也就越高。令θ为任一瞬间被吸附质分子所覆盖的总表面分率，则未被覆盖的表面分率为（1-θ），即可用于吸附的表面分率。根据分子运动理论，由于分子碰撞单位表面的速率与气体的压力成正比，所以分子的吸附（凝聚）速率与压力和未被覆盖的表面分率成正比：
p k v )1(1θ-=吸
而吸附质分子从表面的解吸速率应与表面被覆盖的速率成正比：
θ2k v =解
在一定条件下，吸附与解吸达到平衡时，则有；
θθ21)1(k p k =-
解出
令b=k 1/k 2，则上式可变为：
(3-6)
显然，每单位面积（或质量）的吸附剂所吸附的气体（或蒸气）的量У，必然与被覆盖的表面分率成正比：
令kb= a ，则上式变为：
(3-7)
式（3-7）即为兰米尔的吸附等温线方程。式中a 、b 均为考虑系统特性由实验数据估算出来的常数，其大小取决于温度。
由式（3-7）可以看出，当p 很小（低浓度）时，分母近似于1，吸附量与压强成正比，可以认为符合亨利定律。而当吸附质的分压很大时，分母近似地等于p ，则吸附量趋近于极限值a 。由于a 随温度升高而减小，可见吸附剂吸附气体的量随温度升高而减少。而对低浓度气体，提高压强有利于吸附。
式（3-7）中的a 、b 是常数，可由实验求出。对（3-7）式两边除以p ，再取倒数，得：
(3-8)
实验测出一系列p 和y ，即可做出一条斜率为b/a 、截距为1/a 的直线，从而求出a 、b 。
兰米尔方程可以很好地解释气体在低压和高压吸附时的特点，在中压时则有偏差，因此有它的局限性，但还是比弗罗德里希方程前进了一步。 p k k p k 121+=θbp bp +=1θbp kbp k y +==1θbp
ap y +=1p a b a y p +=1
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兰米尔方程还有另一种表示形式。若以y 及V m 分别表示吸附质的实际吸附量和全部固体表面盖满一个单分子层的气体吸附量，显然θ=y/V m ，将此关系代入式（3-6），即得：
(3-9)
考查式（3-9）可知，当吸附质的分压很低时，bp ＜＜ 1，式中分母的bp 项可以忽略不计，则（3-9）式变为y=V m bp ，说明吸附量与吸附质在气相中的分压成正比。当吸附质的分压很大时，bp ＞＞ 1，则（3-9）式又可变为y=V m ，吸附量趋于一定的极限值。所以，兰米尔方程较弗罗德里希方程更能符合实验结果。
在式（3-9）中，可以把b 看作是吸附平衡常数，b 值大小反映了气体分子的吸附强弱，b 值大，表示吸附能力强。
3. BET 方程
为了解释Ⅰ、Ⅱ型等温线，1938年布鲁诺（Brunauer ）、埃米特
（Emmett ）和泰勒（Teller ）三人提出了新的假设：（1）固体表面是均匀的，所有毛细管具有相同的直径；（2）吸附质分子间无相互作用力；（3）可以有多分子层吸附，层间分子力为范德华力；（4）第一层的吸附热为物理吸附热，第二层以上的为液化热。总吸附量为各层吸附量之和。根据以上假设，导出了BET 吸附等温线方程，称为二常数BET 吸附等温式：
式中 p ——平衡压力，Pa ；
V ——在p 压力下的吸附体积，mL ；
V m ————第一层全部复盖满时所吸附的体积，mL ；
P 0——实验温度下吸附质的饱和蒸气压；Pa;
C ——与吸附热有关的常数。可近似地用下式表示
C = e
式中 E 1——第一吸附层的吸附热；
E L ——气体的液化热
目前多使用ASAP2400型比表面积测定仪。采用BET 法，一般是用N 2作吸附气体。
BET 方程的应用范围较广，它适用于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种等温线。但是在推导BET 方程时作了一系列的假设，因此它的使用也有一定局限性。例如推导时假设所有毛细管具有相同的直径，这样，BET 方程就不能适用于活性炭的吸附，因为活性炭的孔隙大小非常不均匀。 0
,0)1(1)(p p C V C C V p p V p m m -+=-RT E
E L
-1bp bp V y m +=1
吸附等温线方程种类有多种，这里，我们介绍了常用的三个。这些公式的应用范围和使用对象各不相同，只能对具体情况具体分析，至今，还没有一个普遍适用的方程。
还应指出，吸附等温线的形状与吸附剂和吸附质的性质有关。即使同一个化学组成的吸附剂，由于制造方法和条件不同。吸附剂的性能亦会有所不同，因此吸附平衡数据亦不完全相同，必须针对每个具体情况进行综合测定。
复习题
1、采用吸附操作有何优点？
2、常用吸附剂有哪些？
3、兰米尔（Langmuir）方程的表达式及各部分的意义。
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新大气污染防治法有什么不同新大气污染防治法和之前的大气污染防治法有什么不同呢，下面小编为大家搜集的一篇"新大气污染防治法有什么不同"，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友! 《大气污染防治法》新法将于2019年1月1日起施行。修订后的大气污染防治法共设八章129条，分别对大气污染防治标准和限期达标规划、大气污染防治的监督管理、大气污染防治措施、重点区域大气污染联合防治等内容作了规定，那么，经过此次修订后的《大气污染防治法》究竟有哪些不同? 8月29日，十二届全国人大常委会第十六次会议表决通过了修订后的《中华人民共和国大气污染防治法》(以下简称《大气污染防治法》)，新法将于2019年1月1日起施行。 据了解，《大气污染防治法》自1987年制定以来，分别于1995年、2019年进行过两次修订，而此次则为第三次修订。修订后的大气污染防治法共设八章129条，除总则、法律责任和附则外，分别对大气污染防治标准和限期达标规划、大气污染防治的监督管理、大气污染防治措施、重点区域大气污染联合防治等内容作了规定，相较于修订前的七章66条，修订内容几乎扩充了近一倍之多。那么，经过此次修订后的《大气污染防治法》究竟有哪些不同? 理顺大气污染防治思路 在8月29日下午全国人大常委会办公厅举行的新闻发布会上，全国人大常委会法工委行政法室副主任童卫东指出，《大气污染防治
法》是新环保法通过以后修改的第一部单项法，主要体现了四个方面的进步。 第一是以改善大气环境质量为目标，强化了地方政府的责任，加强了对地方政府的监督。 《大气污染防治法》明确，国务院环境保护主管部门可以对省级政府进行考核，省级政府可以制定办法对地方大气环境质量改善目标、大气污染防治重点任务完成情况实施考核。同时，未达标的城市要制定限期达标规划，向同级人大报告，加强了对地方政府在环境保护、改善大气质量方面的责任。 第二是坚持源头治理，从推动转变经济发展方式，优化产业结构、调整能源结构的角度完善相关的制度。 第三是抓主要矛盾，解决突出问题。童卫东指出，现在大气污染的主要污染源源于燃煤、工业、机动车，而该法对这些方面都作了有针对性的具体规定，尤其是对重点区域联防联治、重污染天气的应对措施也做了明确要求。 第四是加大了处罚的力度。据童卫东介绍，新修订的《大气污染防治法》的条文有129条，其中单法律责任条款就有30条，制定了大量具体的有针对性的措施，并配以相应的处罚。而具体的处罚行为和种类接近90种，提高了这部法的操作性和针对性。 据悉，该法取消了现行法律中对造成大气污染事故企业事业单位罚款"最高不超过50万元"的封顶限额，增加了"按日计罚"的规定。 同时，该法还明确，造成大气污染事故的，对直接负责的主管人
第四章 净化气态污染物的方法 我们都知道，大气污染物分类为气态污染物和颗粒状污染物，本章是针对于气态污染物的处理方法进行学习。工程上净化气态污染物的方法主要有以下几种：利用溶液的溶解作用所组成的气体吸收净化；利用固体表面吸附作用的吸附净化；利用某些催化剂的催化转化；有机物的高温焚烧等方法。 §1 吸收法净化气态污染物 吸收法净化气态污染物是利用气体混合物中各种成分在吸收剂中的溶解度不同，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来的操作过程。 吸收分为物理吸收和化学吸收两大类。吸收过程无明显的化学反应时为物理吸收，如用水吸收氯化氢。用水吸收二氧化碳的感。吸收过程中伴有明显化学反应时为化学吸收，如用碱液吸收难以达到排放标准，因此大多数采用化学吸收。 吸收法不但能消除气态污染物对大气的污染，而且开可以使其还可以使其转化为有用的产品。并且还有捕集效率高、设备简单、一次性投资低等优点，因此，广泛用于气态污染物的处理。如处理含有SO 2、H 2S 、HF 和NO x 等废气的污染物。 一、吸收平衡理论 物理吸收时，常用亨利定律来描述气液两相间的平衡，即 i i i x E p =* 式 中*i p ——i 组分在气相中的平衡分压，Pa ； i x ——i 组分在液相中的浓度，mol%； i E ——i 组分的亨利系数，Pa 。 若溶液中的吸收质（被吸收组分）的含量i c 以千摩尔/米 3表示，亨利定律可表示为： i i i H c p = *或i i i p H c = i H ——i 气体在溶液中的溶解度，kmol/m 3·Pa 。 亨利定律适用于常压或低压下的溶液中，且溶质在气相及液相中的分子状态相同。如被溶解的气体在溶液中发生某种变化（化学反应、离解、聚合等），此定律只适用于溶液中未发生化学变化的那部分溶质的分子浓度，而该项浓度决定于液相化学反应条件。 二、双膜理论
2016年新版《大气污染防治法》试题1 1、《大气污染防治法》自（ B ）起施行。 A、2015年8月29日 B、2016年1月1日 C、2015年1月1日 D、2014年4月24日 2、（ C ）对大气污染防治实施统一监督管理。 A、县级以上人民政府 B、市级以上人民政府 C、县级以上人民政府环境保护主管部门 D、市级以上人民政府环境保护主管部门 3、公民应当增强大气环境保护意识，采取低碳、节俭的生活方式，自觉履行（ C ）。 A、大气环境保护权利 B、大气环境保护职责 C、大气环境保护义务 D、大气环境保护责任 4、（ B ）对重点大气污染物排放实行总量控制 A、县级政府 B、国家 C、市级政府 D、省级政府 5、防治大气污染，应当以改善大气环境质量为目标，坚持源头治理，（ B ）先行，转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构。 A、建设 B、规划 C、治理 D、政策 6、企业事业单位和其他生产经营者建设对大气环境有影响的项目，应当依法进行（ A ）。 A、进行环境影响评价 B、环保验收
C、治污 D、申报 7、在集中供热管网覆盖地区，禁止（ A ）分散燃煤供热锅炉； A、新建 B、改建 C、扩建 D、乱建 8、企业事业单位和其他生产经营者在生产经营活动中产生恶臭气体的，应当科学（ D ），设置合理的防护距离，并安装净化装置或者采取其他措施，防止排放恶臭气体。 A、建设 B、管理 C、运行 D、选址 9、对超过国家重点大气污染物排放总量控制指标或者未完成国家下达的大气环境质量改善目标的地区，省级以上人民政府环境保护主管部门应当会同有关部门约谈该地区人民政府的主要负责人，并（ C ）该地区新增重点大气污染物排放总量的建设项目环境影响评价文件。 A、严格审批 B、禁止审批 C、暂停审批 D、允许审批 10.依照我国《大气污染防治法》规定，省级人民政府制定严于国家排放标准的机动车船大气污染物地方排放标准的，必须经（ D ） A、国务院环境保护行政主管部门备案 B、国务院环境保护行政主管部门批准 C、国务院备案 D、国务院批准 11、《大气污染防治行动计划》规定，到2017年全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降（ C ）以上。 A、15% B、25%
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1、（单选题）城市人民政府可以划定并公布高污染燃料禁燃区，并根据大气环境质量改善要求，逐 步扩大高污染燃料禁燃区范围。高污染燃料的目录由（ ）确定。
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A.省级以上人民政府环境保护主管部门 B.县级以上地方人民政府环境保护主管部门 C.国务院环境保护主管部门会同国务院卫生行政部门 D.国务院环境保护主管部门
正确答案：D
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2、（单选题）国家建立重点区域大气污染联防联控机制，（ ）重点区域内大气污染防治工作
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A.综合治理 B.统筹协调 C.统一排放标准 D.联防联控
正确答案：B
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3、（单选题）关于制定大气污染物排放标准，下列说法错误的是（ ）。
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A.省、自治区、直辖市人民政府制定大气环境质量标准须报国务院环境保护行政主管部门备案 B.制定大气污染物排放标准，应当以大气环境质量标准和国家经济、技术条件为依据 C.省、自治区、直辖市人民政府可以制定大气环境质量标准 D.制定大气污染物排放标准，应当组织专家进行审查和论证，并征求有关部门、行业协会、企业 事业单位和公众等方面的意见
正确答案：A
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4、（单选题）根据《中华人民共和国大气污染防治法》的规定，暂时不能开工的建设用地，建设单 位应当对裸露地面进行覆盖；超过( )个月的，应当进行绿化、铺装或者遮盖。
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A.三 B.五 C.二 D.四
正确答案：A
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5、（单选题）新《中华人民共和国大气污染防治法》从（ ）开始实施。
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A.2015 年 12 月 1 日 B.2016 年 3 月 1 日 C.2016 年 6 月 1 日 D.2016 年 1 月 1 日
正确答案：D
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6、（单选题）违反《中华人民共和国大气污染防治法》规定，以临时更换机动车污染控制装置等弄 虚作假的方式通过机动车排放检验或者破坏机动车车载排放诊断系统的， 由县级以上人民政府环境保 护主管部门责令改正，对机动车所有人处（ ）的罚款。
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A.3000 元 B.10000 元 C.1000 元 D.5000 元
正确答案：D
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7、（单选题）国家倡导环保驾驶，鼓励燃油机动车驾驶人在不影响道路通行且需停车（ ）以上的情 况下熄灭发动机，减少大气污染物的排放。
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吸收法废气处理 综 述 姓名： xxxxxx 班级： xxxxxxxxx1301班 学号： x4xxxxxxxxxx 日期： xxxxxxxxxxxxxxxxxx 吸收法废气处理 摘要 吸收法处理是利用液态吸收剂处理气体混合物以除去其中某一种或几种气
体的过程。在这过程中会发生某些气体在溶液中溶解的物理作用，这是物理吸收。也有气液中化学物质之间发生化学反应，这是化学吸收。吸收作用常用于气体污染物的处理与回收 中文名吸收法处理含义利用液态吸收剂处理气体混合物 特点某些气体在溶液中溶解的物理作用作用吸收脱除硫化氢、氰化氢 一、基本内容 吸收法处理是利用液态吸收剂处理气体混合物以除去其中某一种或几种气体的过程。在这过程中会发生某些气体在溶液中溶解的物理作用，这是物理吸收。也有气液中化学物质之间发生化学反应，这是化学吸收。吸收作用常用于气体污染物的处理与回收，如用石灰乳液吸收烟气中的二氧化硫，生成石膏；用碱性溶液或稀硝酸吸收硝酸厂尾气中的氮氧化物，回收再用；还有用碳酸钠等碱性溶液吸收硫化氢。我国研究成功的APS法以苦味酸为催化剂，以煤气中的氨为吸收剂，可同时吸收脱除硫化氢、氰化氢，效率较高。吸收法还广泛作为有机废气的预处理，如除尘、除油雾、除水溶性组成，为进一步净化做准备。 二、关于废气中硫化氢的处理方法介绍 硫化氢是高度刺激性和腐蚀性的有害气体 ,通常很低浓度的硫化氢即可对人身健康和自然界造成严重的危害。现实中硫化氢废气主要来自石油化工、天然气、冶金、硫酸制造和矿物加工等行业 ,也有报道称污水处理厂的活性污泥厌氧发酵[以及地理沉积处由于硫酸盐的热力化学还原 ( TSR) 都会产生硫化氢气体。我国对环境大气、车间空气及工业废气中硫化氢浓度已有严格规定[ 3 ] ,对其进行达标处理是相关行业不可推卸的责任。 随着环保意识的逐渐增强，人们越来越关注周围生计环境的质量。工业排放的废气中所含的硫化氢气体，能够导致设备管道的腐蚀、催化剂的中毒、生产工艺条件恶化，并会造成相当严重的环境污染，乃至损害人类生计。因此，必须对排放的 H2S 气体进行处理。而硫磺在动力、化工、医药、农业等方面都是应用广泛的化工原料。因此，处理硫化氢废气，使硫化氢气体变废为宝，在实践生产中具有非常重要的实践意义。 （一）国内外硫化氢废气处理的方法总结 这些年，关于 H2S 气体的净化方法研讨越来越活跃。依据各自的特点，可
2020年新修订大气污染防治法要点解读防治大气污染对我们人类来说，是十分重要的。下面我为大家搜集的一篇"2019年新修订大气污染防治法要点解读"，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友! 中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第十六次 会议于2019年8月29日修订通过，并于2019年1月1日起正式施行。从修订前的七章66条，扩展到现在的八章9条，法律条文增加了近一倍。该法修改按照中央加快推进生态文明建设的精神，主要从以下几个方面做了修改完善： 一、以改善大气环境质量为目标，强化地方政府责任，加强考核和监督。规定了地方政府对辖区大气环境质量负责、环境保护部对省级政府实行考核、未达标城市政府应当编制限期达标规划、上级环保部门对未完成任务的下级政府负责人实行约谈和区域限批等一系列制度措施。 二、坚持源头治理，推动转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构，提高相关产品质量标准。一是明确坚持源头治理，规划先行，转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构。二是明确制定燃煤、石焦油、生物质燃料、涂料等函挥发性有机物的产品、烟花爆竹及过滤等产品的质量标准，应当明确大气环境保护要求。三是规定了国务院有关部门和地方各级人民政府应当采取措施，调整能源结构，推广清洁能源的生产和使用。 三、从实际出发，根据我国经济社会发展的实际情况，制定大气污
染防治标准，完善相关制度。新增"大气污染防治标准和限期达标规划"章节并前置，规范大气污染质量标准、污染物排放标准制定行为，以及标准运用和落实。 四、坚持问题导向，抓住主要矛盾，着力解决燃煤、机动车船等大气污染问题。实现了从单一污染物控制向多污染协同控制，从末端治理项全过程控制、精细化管理的转变。在第四章"大气污染物防治措施"中，对加强燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染的综合防治作出具体规定。例如在加强燃煤污染防治方面，一是明确要求优化煤炭使用方式，推广煤炭清洁高效利用，逐步降低煤炭在一次能源消费中的比重。二是明确国家推行煤炭洗选加工，降低煤炭的硫分和灰分，限制高硫量、高灰分煤炭的开采。三是明确国家禁止进口。销售和燃用不符合质量标准的煤炭，鼓励燃用优质燃煤。四是加强民用散煤的管理。五是加强对燃煤供热锅炉的管理。六是对工业锅炉进行规范。七是对燃煤电厂和其他燃煤单位提出排放控制要求。 五、加强重点区域大气污染联合防治，完善重污染天气应对措施。一是推行区域大气污染联合防治，要求对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物和温室气体实施协同控制。二是增设专章规定了重污染天气应对。明确建立重污染天气监测预警体系，制定重污染天气应急预案，并发布重污染天气预报等。 六、加大对大气环境违法行为的处罚力度。一是除倡导性的规定外，有违法行为就有处罚。新的《大气污染防治法》的条文有9条，其中法律责任条款就有30条，规定了大量的具体的有针对性的措施，并有相应的
《环工综合实验（2）》（吸收法净化气体污染物实验） 实验报告 专业环境工程 班级卓越环工1201 姓名陈睿 指导教师李响 成绩 东华大学环境科学与工程学院实验中心 二0一五年五月
实验题目吸收法净化气体污染物实验实验类别综合 实验室实验时间2015年 5 月7 日13 时~ 16 时 实验环境温度: 湿度: 同组人数9 本实验报告由我独立完成，绝无抄袭！承诺人签名 一、实验目的 1.了解吸收法净化气态污染物的原理。 2.计算实际的吸收效率。 二、实验仪器及设备 1.气体吸收装置，分析天平 2.氢氧化钠溶液，盐酸溶液，碳酸钠，邻苯二甲酸氢钾，甲基橙指示剂，酚酞指示剂 1-喷淋管 2-填料吸收塔 3-碱液储槽 4-尾气吸收瓶 5-酸性气体瓶 6-加热装置 7-铁架台 三、实验原理 气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于选定的液体吸收剂中，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将其从气流中分离出来的操作过程。 从大气污染控制的角度看，用吸收法净化气态污染物，不仅是减少甚至消除气态污染物向大气中排放的重要途径，而且还能将污染物转化为有用的产品。
吸收可分为物理吸收和化学吸收。在物理吸收中，气体组分在吸收剂中只是单纯的物理溶解过程；而在化学吸收中，吸收质在液相中与反应组分发生化学反应，从而降低液相中纯吸收质的含量，增加了吸收过程的推动力，提高了吸收速率。 物理吸收中，吸收速率决定于吸收质在气膜和液膜中的扩散速率。化学吸收中，吸收速率除与扩散速率有关外，还与化学反应的速率有关。化学吸收过程既应服从被吸收组分的气液平衡关系即相平衡关系，也应服从化学平衡关系。对于物理吸收及气液相反应原理，应用最广泛且较成熟的是“双膜理论”。 采用一般的物理吸收是不能满足实际处理中处理气体流量大、吸收组分浓度低、吸收效率高和吸收速率快等要求，所以一般多采用化学吸收过程。 在实际生产中，对于吸收设备的最基本要求是：气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间，且气液之间扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率高；结构简单，操作稳定。最常用的是填料塔，其次是板式塔，另外还有喷洒塔和文丘里吸收器。 本实验中采用的吸收装置是填料塔，填料采用的是鲍尔环。 气体化学吸收操作中的几个要点 1.吸收剂的选择是决定分离效果的关键因素之一 选择原则：(1) 溶解度要大 (2)良好的选择性 (3) 蒸汽压要低 (4) 较低的粘度且不易起泡 (5) 再生性能好 (6) 化学及热稳定性好 (7) 毒、腐蚀性小，不易燃 (8) 资源充足，廉价易得 2.吸收塔结构与填料 填料塔结构图如右。 填料的作用及要求：增加气液扰动；改善表面润湿性能；减小压降；增大比表面积常用材质有陶瓷、金属、塑料、玻璃、石墨等。
2020年新修订大气污染防治法要点 解读 防治大气污染对我们人类来说，是十分重要的。下面小编为大家搜集的一篇“2019年新修订大气污染防治法要点解读”，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友! 中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议于2019年8月29日修订通过，并于2019年1月1日起正式施行。从修订前的七章66条，扩展到现在的八章129条，法律条文增加了近一倍。该法修改按照中央加快推进生态文明建设的精神，主要从以下几个方面做了修改完善： 一、以改善大气环境质量为目标，强化地方政府责任，加强考核和监督。规定了地方政府对辖区大气环境质量负责、环境保护部对省级政府实行考核、未达标城市政府应当编制限期达标规划、上级环保部门对未完成任务的下级政府负责人实行约谈和区域限批等一系列制度措施。 二、坚持源头治理，推动转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构，提高相关产品质量标准。一是明确坚持
源头治理，规划先行，转变经济发展方式，优化产业结构和布局，调整能源结构。二是明确制定燃煤、石焦油、生物质燃料、涂料等函挥发性有机物的产品、烟花爆竹及过滤等产品的质量标准，应当明确大气环境保护要求。三是规定了国务院有关部门和地方各级人民政府应当采取措施，调整能源结构，推广清洁能源的生产和使用。 三、从实际出发，根据我国经济社会发展的实际情况，制定大气污染防治标准，完善相关制度。新增“大气污染防治标准和限期达标规划”章节并前置，规范大气污染质量标准、污染物排放标准制定行为，以及标准运用和落实。 四、坚持问题导向，抓住主要矛盾，着力解决燃煤、机动车船等大气污染问题。实现了从单一污染物控制向多污染协同控制，从末端治理项全过程控制、精细化管理的转变。在第四章“大气污染物防治措施”中，对加强燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染的综合防治作出具体规定。例如在加强燃煤污染防治方面，一是明确要求优化煤炭使用方式，推广煤炭清洁高效利用，逐步降低煤炭在一次能源消费中的比重。二是明确国家推行煤炭洗选加工，降低煤炭的硫分和灰分，限制高硫量、高灰分煤炭的开采。三是明确国家禁止进口。销售和燃用不符合质量标准的煤炭，鼓励燃用优质燃煤。四是加强民用散煤的管理。五是
8第三章第一节吸附法净化大气污染物
第四节吸附法净化气态污染物 气体吸附是一种在有害气体控制中日益获得重视的方法。更为严格的环境质量要求，特别增强了吸附作为一种控制方法的吸引力。 吸附现象的发现及其应用已有悠久的历史。吸附操作已广泛地应用于基本有机化工、石油化工等生产部门，成为必不可少的分离手段。吸附法在环境工程中得到广泛的应用，是由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质，因此，当采用常规的吸收法去除液体或气体中的有害物质特别困难时，吸附可能就是比较满意的解决办法。一般说来，吸附在实用上和经济上优于有竞争性的湿法工艺（如洗涤法）之处有以下几个方面： （1）干床层、非腐蚀系统； （2）良好的控制和对过程变化的敏感； （3）没有化学品的处理问题； （4）可实现全自动运行； （5）能把气流中的污染物去除到极低的含量，使其达到排放标准，又能回收这些污染物，实现废物资源化。 正因为如此，目前吸附操作广泛地应用于有机污染物的回收净化，低浓度二氧化硫和氮氧化物的净化处理以及其它气态污染物的净化上。当然，作为污水处理的一种手段，也是很重要的一个方面。 吸附操作也有它的不足之处，首先，由于吸附剂的吸附容量小，因而需耗用大量的吸附剂，使设备体积庞大。其次，由于吸附剂是固体，在工业装置上固相处理较困难，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。多年来对上述存在的问题作了大量的研究工作。在某些方面已有所突破。如分子筛的出现及其应用，移动床在工业上成功地连续运转，使设备与操作得到简化，使过程达到了连续吸附与脱附，为装置的大型化、生产的自动化创造了条件，推动了吸附技术的发展。 一、吸附与吸附剂 已经完全证实：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态，由于这种不饱和的结果，固体会把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表面上，从而使其残余力得到平衡。这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。在工业上，采用多孔物质处理流体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其它组分分开的过程称为吸附操作。在吸附过程中，被吸附到固体表面的物质叫吸附质，吸附质所依附的物质称为吸附剂。 应认真地把吸附与吸收区别开来。吸收的特点是物质不仅保持在表面，而且通过表面分散到整个相。吸附则不同。物质仅在吸附剂表面上浓缩富集成一层吸附层（或称吸附膜），并不深入到吸附剂内部。由于吸附是一种固体表面现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。例如仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢1
2016年新版《大气污染防治法》试题4 1、《大气污染防治法》规定，省、自治区、直辖市人民政府制定考核办法，对本行政区域内地方大气环境质量改善目标、大气污染防治重点任务完成情况实施考核。考核结果（）向社会公开。（A）第四条 A: 应当B: 不应C：酌情D: 不允许 2、《大气污染防治法》规定，县级以上人民政府（）主管部门对大气污染防治实施统一监督管理。（B）第五条 A: 城市管理B: 环境保护C：规划D: 建设 3、县级以上人民政府其他有关部门在（）范围内对大气污染防治实施监督管理。（B）第五条 A: 全城B: 各自职责C：农村D: 公共建筑 4、国家鼓励和支持大气污染防治科学技术研究，开展对大气污染来源及其（）的分析，推广先进适用的大气污染防治技术和装备，促进科技成果转化，发挥科学技术在大气污染防治中的支撑作用。（C）第六条 A: 去向B: 危害性C：变化趋势D: 处理方法 5、《大气污染防治法》规定，企业事业单位和其他生产经营者应当采取有效措施，防止、减少大气污染，对所造成的损害（）。（D）第七条 A: 承担部分责任B: 进行修复C：进行赔偿D: 依法承担责任 6、《大气污染防治法》规定，公民应当增强大气环境保护意识，
采取（）、节俭的生活方式，自觉履行大气环境保护义务。(A)第七条 A: 低碳B: 环保C：绿色D: 健康 7、《大气污染防治法》规定，可能发生区域重污染天气的，应当及时向（）有关省、自治区、直辖市人民政府通报。（C）第九十三条 A: 污染地区B: 企业所在地C：重点区域内D: 无污染 8、《大气污染防治法》规定，省、自治区、直辖市、设区的市人民政府环境保护主管部门会同（）主管机构等有关部门建立本行政区域重污染天气监测预警机制。（C）第九十三条 A: 新闻B: 企业C：气象D: 监测 9、《大气污染防治法》规定，（）以上地方人民政府应当将重污染天气应对纳入突发事件应急管理体系。（A）第九十四条A: 县级B: 省级C：市级D: 直辖市 10、《大气污染防治法》规定，省、自治区、直辖市、设区的市人民政府以及可能发生重污染天气的县级人民政府，应当制定重污染天气应急预案，向上一级人民政府环境保护主管部门备案，并（）公布。（D）第九十四条 A: 定期B: 不定期C：不予D: 向社会 11、《大气污染防治法》规定，省、自治区、直辖市、设区的市人民政府环境保护主管部门应当会同气象主管机构建立（）机制，进行大气环境质量预报。（A）第九十五条 A: 会商B: 联合C：联动D: 追责 12、《大气污染防治法》规定，发生造成大气污染的突发环境事件，人民政府及其有关部门和相关企业事业单位，应当依照《中华人
新《大气污染防治法》学习内容 《大气污染防治法》1987年制定，1995年、2000年经历过两次修改，本次修改在2006年已经启动，但是由于经济发展的需要，修订工作一拖再拖，直到2015年12月，大气污染问题已威胁到公民的日常生活和生命健康安全之时，第十二届全国人大常委会第十二次会议初次审议修订草案并公开征求意见，经过八个月的三次审议，这部被称为“雾霾法”的修订案终获通过。 修订后的《大气污染防治法》共八章129条，从内容上看，不仅实现了与新修订的《环境保护法》的衔接，也将“大气十条”中的有效政策转化为法律制度，除总则、法律责任和附则外，分别对大气污染防治标准和限期达标规划、大气污染防治的监督管理、大气污染防治措施、重点区域大气污染联合防治、重污染天气应对等内容作了规定，并于2016年1月1日实施。 修订后的《大气污染防治法》区别于旧法，主要有以下亮点： 1、实现了向环境质量为核心的大气治理新思路的重大转变。新法突出大气环境质量改善的主线，抓主要矛盾和源头治理，对燃煤污染、工业污染、机动车污染、扬尘、农业等，都提出了明确的防治对策。明确提及“大气环境质量”
达36次之多，接近全部条文的1/3，这是该法最大的亮点，体现了环境质量要与老百姓切身感受相符的立法思路，为大气污染防治工作全面转向以质量改善为核心提供了法律保障。 2、强化政府责任。新法规定了地方政府对辖区大气环境质量负责、环境保护部对省级政府实行考核、未达标城市政府应当编制限期达标规划、上级环保部门对未完成任务的下级政府负责人实行约谈和区域限批等一系列制度措施。对于有监督管理职责的环保、住建、经济综合、公安、交通运输、海事、渔政等部门的职责和处罚权都予以明确，做到了有权必有责，用权受监督。 3、加强标准控制。新增“大气污染防治标准和限期达标规划”章节并前置，要求未达到国家大气环境质量标准城市的人民政府应当及时编制大气环境质量限期达标规划，采取措施，按照国务院或者省级人民政府规定的期限达到大气环境质量标准。规范大气污染质量标准、污染物排放标准制定行为，以及标准运用和落实。 4、坚持抓主要矛盾和源头治理。国家对重点大气污染物排放实行总量控制。新法将排放总量控制和排污许可由“两控区”扩展到全国，明确分配总量指标，对超总量和未完成达标任务的地区实行区域限批，并约谈主要负责人。进一步强化对地方政府的考核和监督，规定地方各级人民政府
第六节吸收法净化低浓度二氧化硫废气 在有害气体治理中，尤其是在低浓度气态污染物的治理中，吸收法占有绝对的优势。不论是无机还是有机废气，在所有产生气态污染物的场合，都大量采用吸收法进行治理。 一、概述 在各类气态污染物中，二氧化硫是数量最大、影响面最广的大气污染物。几十年来出现的大气污染事件几乎都与二氧化硫有关。二氧化硫已成为衡量一个国家、地区大气质量的主要指标之一，是酸雨的主要来源。 二氧化硫的主要人为排放源是矿石燃料燃烧、有色金属冶炼和一些化工过程。对于高浓度（含量＞2%）的废气，一般采取制酸；对低浓度（＜2%，大部分0.5%以下＝SO2废气，由于量大面广，对大气的质量影响很大。因此，对它的研究，国内外都非常活跃，先后出现了近百种烟气脱硫工艺。我国目前也已基本上肯定了采用烟气脱硫装置控制SO2污染的必要性，并把重点放在了选择和使用经济上合理、技术上先进、适合我国国情的烟气脱硫技术上。 二、吸收法治理火电厂烟气中的二氧化硫 国内外在低浓度SO2废气治理的研究上，重点放在了火电厂的烟气脱硫上，在各国研究的近百种烟气脱硫方法中真正用于火力发电厂的才只有十余种，而这十余种方法中，除一些干法，如炉内喷钙、循环流化床燃烧、电子束法以及一些吸附法之外，大部分较成熟的方法均是吸收法工艺。 目前国内外工业化烟气脱硫装置运行最多的当属湿式石灰石（石灰）吸收二氧化硫的方法，约占湿法脱硫的百分之七十以上。其它还有石灰-亚硫酸钙法、喷雾干燥法、烟气循环流化床法等。在用氨作吸收剂的吸收法中，有氨-酸法、氨-亚硫酸氨法、氨-硫酸氨法。在用NaOH、Na2CO3等作吸收剂的吸收法中，有亚硫酸循环法、亚硫酸钠法、钠碱-酸分解法、钠碱-石膏法。另外还有碱式硫酸铝法、金属氧化物法、海水脱硫等工艺，均属吸收法烟气脱硫工艺。以上方法在国内外发电装置的脱硫上已得到了广泛的应用。这些工艺的详细内容将在第五章中讲述。 三、中小型燃煤锅炉脱硫方法 主要集中在人口密集的城市和城郊工业区的中小型燃煤锅炉，目前还是我国重要的热能动力设施，由于它使用面广，需求量大，每年向大气中排放的烟尘和SO2几乎占到工业锅炉排放量的一半。根据环保的要求，大多数安装了各种类型的除尘装置，但对SO2的控制则比较滞后，随着国家环保法规的实施，中小型锅炉SO2控制已成为一个紧迫的问题。因此，开发先进的中小型锅炉脱硫技术是国人关注的重点。 （一）中小型燃煤锅炉SO2排放的特点 与电站锅炉不同，中小型燃煤锅炉具有以下特点： 1. 锅炉数量大，分布面广。据统计，一个50万人口的中小城市，中小型锅炉的数量可达2000多台。
大气污染防治法解读 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
《中华人民共和国大气污染防治法》解读 十二届全国人大常委会第十六次会议表决通过了修订后的《中华人民共和国大气污染防治法》(以下简称《大气污染防治法》)。历经三审,从以前的7章66条扩展为八章129条,8月29日全国人大常委会表决通过的新修订的大气污染防治法,不仅在法条数量几近翻一倍,内容上也基本对所有现行法条作出修改。作为新环保法通过以后修改的第一部单项法,此次立法过程中主要是根据目前大气环境污染严峻形势,根据中央提出的加快推进生态文明建设的精神,对大气污染防治法作出的修改。 新的《大气污染防治法》将于2016年1月1日起施行。 加强监督强化政府责任 此次大气污染防治法以改善大气环境质量为目标,注重强化地方政 府在环境保护、改善大气质量方面的责任,加强了对地方政府的监督。 新的大气污染防治法第三条明确规定,县级以上人民政府应当将大 气污染防治工作纳入国民经济和社会发展规划,加大对大气污染防治的 财政投入。地方各级人民政府应当对本行政区域的大气环境质量负责, 制定规划,采取措施,控制或者逐步削减大气污染物的排放量,使大气环 境质量达到规定标准并逐步改善。 法律还明确,国务院环境保护主管部门会同国务院有关部门,按照国务院的规定,对省、自治区、直辖市大气环境质量改善目标、大气污染 防治重点任务完成情况进行考核。省、自治区、直辖市人民政府制定考核办法,对本行政区域内地方大气环境质量改善目标、大气污染防治重 点任务完成情况实施考核。考核结果应当向社会公开。 对于地方政府的监管职能,新的大气污染防治法也作出了明确,规定由县级以上人民政府环境保护主管部门对大气污染防治实施统一监督管理。县级以上人民政府其他有关部门在各自职责范围内对大气污染防治实施监督管理。 完善制度坚持源头治理
填料塔吸收废酸实验 实验时间：2012年3月23日下午5-8节班级：环工0902 指导老师：余阳姓名：王健小组成员：王玉佳、马莉、王健、孙扬雨学号：071400126 一、实验目的 1、了解吸收法净化气态污染物的原理 2、计算实际的吸收效率 二、实验内容 1、观察气液传质交换及吸收过程（即烟气中污染物的去除过程） 2、测定填料塔吸收装置对气态污染物的吸收效率 三、实验原理 1、气体吸收 气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于选定的液体吸收剂中，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将其从气流中分离出来的操作过程。 从大气污染控制的角度看，用吸收法净化气态污染物，不仅是减少甚至消除气态污染物向大气中排放的重要途径，而且还能将污染物转化为有用的产品。 吸收可分为物理吸收和化学吸收。在物理吸收中，气体组分在吸收剂中只是单纯的物理溶解过程；而在化学吸收中，吸收质在液相中与反应组分发生化学反应，从而降低液相中纯吸收质的含量，增加了吸收过程的推动力，提高了吸收速率。 物理吸收中，吸收速率决定于吸收质在气膜和液膜中的扩散速率。化学吸收中，吸收速率除与扩散速率有关外，还与化学反应的速率有关。化学吸收过程既应服从被吸收组分的气液平衡关系即相平衡关系，也应服从化学平衡关系。对于物理吸收及气液相反应原理，应用最广泛且较成熟的是“双膜理论”。 采用一般的物理吸收是不能满足实际处理中处理气体流量大、吸收组分浓度低、吸收效率高和吸收速率快等要求，所以一般多采用化学吸收过程。 在实际生产中，对于吸收设备的最基本要求是：气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间，且气液之间扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率高；结构简单，操作稳定。最常用的是填料塔，其次是板式塔，另外还有喷洒塔和文丘里吸收器。 2、填料塔 本实验中采用的吸收装置是填料塔，填料采用的是鲍尔环。填料塔是一种应用广泛的气液传质设备。与板式塔相比，填料塔的基本特点是结构简单、压降低、填料可用耐腐蚀材料制造。早期，填料塔主要应用于实验室和小型工厂，直径多在0.5米以下。但近些年来，关于填料塔的研究及其应用取得了巨大的进展，直径数米乃至十几米的填料塔已不足为奇。按照填料的结构有格栅式和由其他填料组成的填料塔。塔体为一圆形筒体，筒内分层安放一定高度的填料层。早期使用的填料是碎石、焦炭等天然块状物。后来广泛使用瓷环（如拉西环）和木格栅等人造填料。这些填料在塔内的堆放方式可分乱堆填料和整砌填料。 填料塔操作时，液体自塔上部进入，通过液体分布器均匀喷洒于塔截面上。在填料层内，液体沿填料表面自动分散呈膜状流下。各层填料之间设有液体再分布器，将液体重新均布于塔截面上，进入下层填料。 气体自塔下部进入，通过填料缝隙自由空间，从塔上部排出。离开填料层的气体可能挟带少量雾滴，因此，需要在塔顶安装除沫器。
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第九章 吸收法净化气态污染物 9.1 浓度为0.03（摩尔分数）的稀氨水，在30℃时氨的平衡分压为3.924 kPa ，氨水上方的总压为101.3kPa ，其相平衡关系服从亨利定律。稀氨水密度近似取1000kg/m 3，试计算亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数。 解：由x=p */E 得 享利系数：E=p */x =3.942×103/0.03 =1.314×105p a 溶解度系数：H=E M p s s = 5 510 10314.1181000 -??? =0.423mol/Pa ·m 3 因为y *=P */P =3.942/101.3 =0.039 又由y *=mx 得 相平衡常数：m=y */x =0.039/0.03 =1.3 9.2 试计算10℃及101.3kPa 压力下，与空气接触的水中氧的最大浓度（分别以摩尔分数和g/m 3表示）。 解：查表9-2得E=5.56×106kPa ，摩尔分数可从式P=Ex 求得， 即x=P/E=1.013×105/5.56×109 =0.18×10-4 =1.8×10-5
由附录表7和元素表查得10℃下水的密度31/7.999m kg =ρ，O 2的分子量M 2o =32，依式9.9即可求得： C= ) 1(2x M x M x s o L -+ρ =)108.11(18108.132108.17.9995 55 ---?-+???? =1.0×10-3mol/m 3 9.3 某吸收塔填料层高度为2.7m ，在101.3kPa 压力下，用清水逆流吸收混和气中的氨，混和气入塔流率0.03kmol/(m 3s)，含氨2%（体积），清水的喷淋密度为0.018kmol(m 2·s)，操作条件下亨利系数E 为60kPa ，体积传质系数为k ya =0.1kmol/(m 3·s)，试求排出气体中氨的浓度。 解：因为NH 3易溶于水，所以属于气相控制。可依式9.75 Z= 2 1ln A A G P p aP k G 计算 又P A1=0.02×101.3×103 =2.026×103Pa K G a=k y a/p 将题中所给数值代入式9.75，有 2.7()23 10026.2ln /03.0A y P P aP k ?= ∴ P A2=0.25Pa y 2=P A2/P =2.50×10-4/101.3 =2.47×10-4% 9.4 在温度20℃，压力1.013×105Pa 条件下，填料塔中用水洗涤含有8%SO 2的低浓度烟气。要求净化后塔顶排气中SO 2浓度降至1%，每小时净化烟气量为300m 3。试计算逆流吸收过程所需最小液流量。
第四节吸附法净化气态污染物 气体吸附是一种在有害气体控制中日益获得重视的方法。更为严格的环境质量要求，特别增强了吸附作为一种控制方法的吸引力。 吸附现象的发现及其应用已有悠久的历史。吸附操作已广泛地应用于基本有机化工、石油化工等生产部门，成为必不可少的分离手段。吸附法在环境工程中得到广泛的应用，是由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质，因此，当采用常规的吸收法去除液体或气体中的有害物质特别困难时，吸附可能就是比较满意的解决办法。一般说来，吸附在实用上和经济上优于有竞争性的湿法工艺（如洗涤法）之处有以下几个方面： （1）干床层、非腐蚀系统； （2）良好的控制和对过程变化的敏感； （3）没有化学品的处理问题； （4）可实现全自动运行； （5）能把气流中的污染物去除到极低的含量，使其达到排放标准，又能回收这些污染物，实现废物资源化。 正因为如此，目前吸附操作广泛地应用于有机污染物的回收净化，低浓度二氧化硫和氮氧化物的净化处理以及其它气态污染物的净化上。当然，作为污水处理的一种手段，也是很重要的一个方面。 吸附操作也有它的不足之处，首先，由于吸附剂的吸附容量小，因而需耗用大量的吸附剂，使设备体积庞大。其次，由于吸附剂是固体，在工业装置上固相处理较困难，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。多年来对上述存在的问题作了大量的研究工作。在某些方面已有所突破。如分子筛的出现及其应用，移动床在工业上成功地连续运转，使设备与操作得到简化，使过程达到了连续吸附与脱附，为装置的大型化、生产的自动化创造了条件，推动了吸附技术的发展。 一、吸附与吸附剂 已经完全证实：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态，由于这种不饱和的结果，固体会把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表面上，从而使其残余力得到平衡。这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。在工业上，采用多孔物质处理流体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其它组分分开的过程称为吸附操作。在吸附过程中，被吸附到固体表面的物质叫吸附质，吸附质所依附的物质称为吸附剂。 应认真地把吸附与吸收区别开来。吸收的特点是物质不仅保持在表面，而且通过表面分散到整个相。吸附则不同。物质仅在吸附剂表面上浓缩富集成一层吸附层（或称吸附膜），并不深入到吸附剂内部。由于吸附是一种固体表面现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。例如比重为5的氧化铁园粒，半径为5μm，其表面积只有12m2/g，并不具有实用价值的吸