第七章 气态污染物控制技术基础
[教学目的] 通过本章的学习，使同学们了解气态污染物控制的原理及相关计算，掌握气体扩散、气体吸收、吸附和催化的基本原理、工艺及气态污染物控制中的一些问题。 [教学重点] 掌握气体扩散、气体吸收、吸附和催化的基本原理和过程
了解常用吸收剂、吸附剂和催化剂的特性 初步学会设计吸收塔、吸附床和催化转化器 [教学难点] 双膜理论传质计算及气固相催化反应器的设计。 [教学方法及手段] 课堂讲授 [课外作业]
[学时分配] 6学时
[教学内容] (1)吸收过程的气液平衡；(2)伴有化学反应的吸收动力学；(3)催化作用原理及气体催化净化；(4)吸收法净化其他气态污染物；(5)吸附理论；(6)吸附设备及其计算方法；(7)吸附法净化有机蒸气；(8)吸附法净化其他气态污染物 [自学内容] 亨利定律参数的换算
第一节 气体扩散
分子扩散：物质在静止的或者垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中传递，是由分子运动引起的。 湍流扩散：物质在湍流流体中的传递，除了由于分子运动外，更主要的是由于流体中质点的运动而引起的
扩散的结果：气体从浓度较高的区域转移到浓度较低的区域
一、气体在气相中的扩散
1.Gilliland 方程
气态污染物A 通过惰性气体组分B 的运动，可用A 在B 中的扩散系统D AB 给出。D AB 与气体B 通过气体A 的扩散系数D AB 相等，可由修正的吉里兰Gilliland 方程给出：
5
.02
5.05.05
.04
]11[
]
[10
8.1B
A A
A
B A
AB M M M V V
T D ++?=---ρ T ——绝对温度，D AB ——扩散系数，cm 2
/s ，M ——气体的摩尔质量，-
V ——气体在沸点下呈液态时的摩尔体积，cm 3/mol ；A ρ——气体密度，g/cm 3.
扩散系数是物质的特性常数之一。同一物质的扩散系数随介质的种类、温度、压强及浓度的不同而变化。 2.Stephan 过程
液体表面位于L 1时，污染物的浓度非常低。可假设为零，所以根据道尔顿定律，这一点的pB1可以认为是全压。液体正上方的空气分压p B2可通过蒸汽-液体平衡（VLE ）数据得到。上述扩散方程可用于近似标准条件下的气体。
t
L L M p RT
D A A B B AB
2)/ln(2122121-=
ρρρ 1A ρ——液体A 的密度，g/cm 3.；L 1——液体的初始高度，cm ；L 2——液体的最终高度，cm ；1B ρ、2
B ρ——分别为L 1、L 2时空气分压；t ——变化时间，s 。
二、气体在液相中的扩散
气体A 通过液体B 的扩散系数可以用下式估算：
()-
-?=5.05.010
10
4.7A
B B AB V
T M D μβ
B μ——液体的粘度，cP ；β——溶剂的缔结因数。
扩散系数随溶液浓度变化很大；上式只适用于稀溶液
第二节 气体吸收
一、吸收机理
气体吸收是溶质从气相传递到液相的际间传质过程。
关于气液的两相的物质传递理论，随着工业的进步和发展，目前已有许多学说，诸如“双膜理论”（又称“滞留膜理论”），“溶质渗透理论”，“表面更新理论”等，但在解释吸收过程机理时，目前仍以双膜理论为基础，其应用也最广泛。该理论是刘易斯（WK·Lewis ）和怀特曼（W·gWhiaman ）提出的，它不仅适用于分析物理吸收过程，也可用来分析伴有化学反应的化学吸收过程。
结合双膜理论示意图解释说明“双膜理论”基本论点。
直线表示双膜理论模型两相中浓度分布；虚线表示扩散边界层理论模型两相中浓度分布。
基本论点：
（1）在气液两相接触时，两相间有个相界面。在相界面附近两侧分别存在一层稳定的滞留膜层（不发生对流作用的膜层）——气漠和液膜。
（2）气液两个膜层分别将各项主体流与相界面隔开，滞留膜的
厚度随各项主体的流速和湍 流状态而变，流速愈大，膜厚度愈薄。 图7-2 双膜理论示意图 气液相质量传递过程是：
液相主体
液膜表面相界面
气膜表面吸收质从气相主体湍流扩散
分子通过液膜扩散分子通过气膜扩散湍流扩散???→←?????→←?????→←???→←
直至达到动态平衡为止。
（3）在界面上，气液两相呈平衡态，即液相的界面浓度和界面处的气相组成呈平衡的饱和状态，也可理解为在相界面上无扩散阻力；
（4）在两相主体中吸收质的浓度均匀不变，因而不存在传质阻力，仅在薄膜中发生浓度变化；存在
分子扩散阻力，两相薄膜中的浓度差等于膜外的气液两相的平均浓度差。
通过上述分析可以看出传质的推动力来自可溶组分的分压差和在溶液中该组分的浓度差，而传质阻力主要来自气膜和液膜。
吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称之为吸收速率。根据双膜理论，在稳定吸收操作中，从气相主体传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质的通量，在界面上无吸收质积累和亏损。
吸收传递速率方程：吸收速率=吸收推动力×吸收系数 吸收率=吸收推动力/吸收阻力
传质系数=1/传质阻力。由于传质推动力表示方法有多种，因而传质速率方程也有多种表示方法。 1.气相分传质速率方程
分传质速率方程式：描述从一相主体流至气液两相接触表面或从两相接触表面至另一相主体流的传质方程式。设组分是浓度为y A 的气相传递到浓度为x A 的液相中，如图7-3所示。
图7-3 气液两相间的传质过程示意图 PP ——相界面；OC ——平衡线
设组分从浓度为y A 的气相传递到浓度为y Ai 呈平衡的液相中，如图7-3所示。若以P A —P Ai 或y A —y Ai
为气相传质推动力，则气相分传质速率方程式为：
()Ai A y A y y k N -= （7-4）
()Ai A G A P P k N -= （7-5）
式中：P A 、P Ai ——分别表示吸收质A 在气相主体和相界面上的分压，Pa ； y A 、y Ai ——分别表示吸收质A 在气相主体和相界面上的摩尔分率； k y ——以()Ai A y y -为推动力的气相分传质系数，kmol/（m 2·s ）；
k G ——以()Ai A P P -为推动力的气相分传质系数，kmol/（m 2·s·Pa ）
。
为气液厚度，；数，在气相中的分子扩散系—吸收质—其中m Z KPa s m Kmol A D Z D k G AG G
AG
G ??=
/
2.液相分传质速率方程
以x Ai —x A 或C Ai —C A 为液相传质推动力，则液相分传质方程：
()A Ai x A x x k N -= （7-6） ()A Ai L A C C k N -= （7-7）
式中：x Ai 、x A ——分别表示吸收质A 在液相主体和相界面上的摩尔分率；
C Ai 、C A ——分别表示吸收质A 在液相主体和相界面上的摩尔浓度，kmol/m 3； k x ——以()A Ai x x -为推动力的液相分传质系数，kmol/（m 2·s ）； k L ——以()A Ai C C -为推动力的液相分传质系数，m/s 。
。
为液膜厚度，；数，在液相中的分子扩散系吸收质—其中m Z s m A D Z D k L AL L
AL
L /2=
3.总传质速率方程
无论气相分传质速率方程，还是液相分传质速率方程，为计算N A 都必须知道k G (k y )、k L （k x ）及相界面上的平衡关系。这样，这些方程式的实用价值大大减少，因此，有必要推导出总传质速率方程。
以一个相的虚拟浓度与另一相中该组分平衡浓度的浓度差为总传质过程的推动力，则分别得到稳回收过程的气相和液相总传质速率方程式。
气相总传质速率方程式：
(
)
*
A A Ag A P P k N -= （7-8）
(
)
*A A y A y y k N -= （7-9）
液相总传质速率方程式：
(
)
A A AL A C C k N -=*
（7-10）
(
)
A A x A x x k N -=* （7-11）
式中：k Ag ——以P A —P A *为推动力的气相总传质系数，kmol/（m 2·s·Pa ）；
k y ——以y A —y A *为推动力的气相总传质系数，kmol/（m 2·s ）； P*——与液相主体中吸收质浓度C A 成平衡的气相虚拟分压，Pa ； y A *——与液相主体中吸收质浓度x A 成平衡的气相虚拟分压，Pa ； k AL ——以C A *—C A 为推动力的液相总传质系数，m/s ； k x ——以x A *— x A 为推动力的液相总传质系数，kmol/（m 2·s ）； x A *——与气相中吸收质浓度y A 成平衡的液相虚拟浓度；
C A *——与气相中吸收质分压P A 成平衡的液相中吸收质的摩尔浓度，kmol/m 3。
二、气液平衡
1.气液相平衡关系式
当混合气体可吸收组分（吸收质）与液相吸收剂接触时，则部分
吸收质向吸收剂进行质量传递（吸收过程），同时也发生液相中吸收质组分向气相逸出的质量传递过程（解吸过程）。在一定的温度和压力下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质速率，气液两相就达到了动态平衡，简称相平衡或平衡。平衡时气相中的组分分压称为平衡分压，液相吸收剂（溶剂）所溶解组分的浓度称为平衡溶解度，简称溶解度。
（1）气体在液体中的溶解度
气体的溶解度是在100Kg 水中溶解气体的千克数。
在恒定的T 、P 下，使一定量吸收剂与混合气体充分接触后，气、
液两相最终可达平衡，此时v 吸收=v 解吸，这时()
*
=p f c
c —可溶气体在溶液中的浓度，即平衡浓度或饱和浓度 (kg/m 3)； p*——被吸收气体在溶液面上的分压（称平衡分压或饱和分压），Kpa 。
结合书P214，图7-4（几种常见气体SO 2、NH 3、HCL 在水中的平衡溶解度）可知： 不同性质的气体在同一温度和压力下的溶解度不同；
②气体的溶解度与温度有关，多数气体的溶解度随温度的升高而降低；
③采用溶解力强、选择性好的溶剂，提高总压和降低温度，都会有利于增大被溶解气体组分的溶解度。
（2）亨利定律
物理吸收时，常用亨利定律来描述气液相间的相平衡关系。 图7-4 常见气体在水中的平衡溶解度
对于非理想溶液，当总压不高（一般不超过5×105Pa ）时，温度一定，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比，即：
*Hp c = ①
或： E
p x *=
②
或： mx y =* ③
上式中H 、E 、m 均称为亨利系数，但其单位不同。若c 取mol/m 3，p*取Pa ，则H —mol/m 3·Pa ； x 取摩尔分数（无量纲），p*取Pa ，则E —Pa ；y*，x 分别为溶质在气相、液相中的摩尔分数时，m 无量纲，又称相平衡常数。
（3）亨利定律参数的换算（自学） 重点：E
H 1
∝
看书P242，表7-5给出部分气体不同温度水溶液的亨利系数。 说明几点：①以E 表示的亨利系数； ②随温度升高，E 增大；
③通过比较E ，我们可以判断那些气体易溶于水，E 越小，该气体越易溶于水。 2.吸收系数
由于吸收推动力表示方法不同，吸收速率方程式呈现了多种不同的形式，对应地出现了多种形式的吸收系数。应用时，应注意吸收系数与传质推动力相对应。对前面公式7-4，7-6，7-9和气液界面上平衡关系式y Ai =m x Ai 进行数学联解，即可得到气相总传质系数与气液相传质分系数的关系式，即：
x
y y
k m
k K +
=
11
（7-22） 传质阻力=1/吸收系数。1/k y :组分在气相主体中的传质阻力；m/k x 为组分在液相主体中的传质阻力；1/ky 为组分从气相传质到液相的总阻力。 其中： m ——相平衡常数的平均值 x
x y y x x x m x m m Ai Ai Ai Ai Ai --=--=
*
* （7-23）
同理可得液相总传质系数与气、液相传质分系数的关系式，即： x
y x
k mk K 1
11
+=
（7-24）
其中： Ai Ai
Ai
Ai Ai x x y y m y m y y y m --=
--=
*0 （7-25） 书P244，表7-6列出各种形式的传质速率方程及传质系数间的换算关系，（学生自己看一下）。 3.吸收控制步骤
结合式7-22，式7-24我们发现：在总阻力中，每一项的阻力所占的分数，不仅取决于k x 和k y 值，而且还取决于相平衡常数平均值m 。若m 1，m 2一定，m 大小直接影响不同相中传质阻力分数。
现分三种情况进行讨论吸收控制步骤： (1)气膜控制（结合式7-22）
对于易溶气体组分，溶质在吸收剂中的溶解度很大。当m 值很小时，组分在液相中的传质可以忽略，这时总吸收系数可以近似地认为等于气相吸收系数，即K y ≈k y ，这种情况下的传质速率为气膜传质控制过程，如碱或氨溶液吸收SO 2的过程。 (2)液膜控制（结合式7-24）
对于难溶气体组分，当m 值很大时，可以忽略组分在气体中的传质阻力。这时总吸收系数可近似地认为等于液相中的传质分系数，即K x ≈k x ，这种情况下的传质速率为液膜传质控制过程，如碱吸收CO 2、水吸收O 2的过程。 m 很大，有
x x x
x y y x k K k K mk mk k ≈≈>>，即有可忽略，则有，1
1111，属于液膜传质过程控制。 （3）气液膜控制
对于中等溶解度的气体组分，m 值适中时，气液两相传质阻力都不可忽略，受气液膜传质过程控制。如水吸收SO 2、丙酮等过程。
总之，在选择设备形式及确定操作条件时，应特别注意减小传质阻力，以提高传质速率。 <补>参考郭静编，P114， 表8-1 控制因素举例
气膜控制 液膜控制 双膜控制 H 2O 吸收NH 3 H 2O 或弱碱吸收CO 2
H 2O 吸收SO 2 H 2O 吸收HCl H 2O 吸收Cl 2 H 2O 吸收丙酮 碱液或氨水吸收SO 2 H 2O 吸收O 2 浓硫酸吸收NO 2
浓硫酸吸收SO 2 H 2O 吸收H 2
弱碱吸收H 2S
4.常用吸收系数经验式 （1）用水吸收氨
39.09.041007.6L G a k g -?=
式中：k g a ——气膜体积吸收系数，kmol/（m 3·h·kPa ）；
G ——气相空塔质量流量，kg/(m 2·h)；L ——液气相空塔质量流量，kg/(m 2·h) （2）常压下用水吸收CO 2
96.0157.2U a k ?=
式中：k 1a ——液膜体积吸收系数，kmol/（m 3·h·kmol/m 3），即1/h ；
U ——喷淋密度，即单位时间内喷淋在单位塔截面积上的液相体积，m 3/(m 2·h ），即m/h 。 （3）用水吸收SO 2
25.07.041081.9L G a k g -?= 82.01L a a k ?=
5.界面浓度的确定
气液界面上气相浓度和液相浓度难以用取样分析法确定，常用作图法和解析法求算。 （1）作图法
已知气液相传质分系数k x 、k y ，和某一界面气液相主体中组分A 的浓度x A 、y A ，则通过该点（x A 、y A ）作斜率为-k x / k y 的直线，与平衡线的交点对应的坐标即为界面浓度（x Ai 、y Ai ）。解释：（结合推导及图示）
稳定传质过程满足：
()()A Ai x Ai A y A x x k y y k N -=-= （7-30）
所以：Ai
A Ai
A y x x x y y k k --=
- 图7-5 界面浓度的确定
或 ()Ai A y
x
Ai A x x k k y y --
=- （7-31）
其中x A 、y A 易测得，若k x 、k y 已知，则上式在x A 、y A 坐标系中是一条通过点（x A 、y A ）而斜率为-k x / k y 的直线。 （2）解析法
联立方程组：Ai
A Ai
A y x x x y y k k --=
-
Ai Ai Ai x m y = 求解可得x Ai 、y Ai 。 三、物理吸收
1.吸收操作线方程
在吸收操作中，一般应用逆流原理可提高溶剂的使用效率，获得最大
的分离效果，所以在此重点讨论逆流操作的物料平衡。另外，在吸收操作中，由于在气、液两相间有物质传递，通过全塔的气液流量都在随时变化。液体因不断吸收可溶组分，其流量不断增大；与此相反，气体流量也不断减少。气液流量作为变量，以它们为基准进行工艺设计是不方便的。然而纯吸收剂和惰性气体这两种载体的流量是不变的，所以在吸收设计中，通常是采用载体流量作为运算的基准，这时气液浓度就以摩尔分子比来表示。逆流吸收时，塔内气液流量和组成变化情况见图7-6。
参数加下标“1”代表浓端；参数加下标“2”代表稀端。
图中各符号的意义如下： 图7-6 逆流吸收塔操作示意图 G ——单位时间通过塔任一截面单位面积的混合气体的流量，kmol/(m 2·s)； G B ——单位时间通过塔任一截面单位面积的惰性气体的量，kmol/(m 2·s)； Ls ——单位时间通过塔任一截面单位面积纯吸收剂的量，kmol/(m 2·h)；
Y 、Y 1、Y 2——分别为在塔的任意截面、塔底和塔顶的气相组成，（kmol 吸收质/kmol 惰性气体）； X 、X 1、X 2——分别为在塔的任意截面、塔底和塔顶的液相组成，（kmol 吸收质/kmol 吸收剂）。 对全塔进行物料衡算有：()()2121X X L Y Y G S B -=- （7-35）
若就任意截面与塔底间进行物料衡算有：
()()X X L Y Y G S B -=-11 或 ???
? ??-+=
11X G L Y X G L Y B S
B S （7-36） 在Y —X 图上作式（7-36）的图线为一条直线，直线斜率为L/G ，截距为??
?
??-
11X G L Y ，直线的两端分别反映了塔底（Y 1，X 1）和塔顶（Y 2，X 2）的气液两相组成。此直线上任一点的Y 、X 都对应着吸收塔中某一截面处的气液相组成。吸收操作线斜率L/G 称为吸收操作的液气比，物理含义为处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量。 (1)操作线方程式的作用
说明塔内气液浓度变化情况，更重要的是通过气液情况与平衡关系的对比，确定吸收推动力，进行吸收速率计算，并可确定吸收剂的最小用量，计算出吸收剂的操作用量。 (2)操作线与平衡线间的关系，要掌握以下三个方面： 在Y-X 图上，吸收操作线必须处于平衡线之上。
①解释：从吸收质气相角度分析，由于吸收过程是可溶组分有气相溶于液相的过程，所以可溶组分在
气相中的浓度必定大于其在液相的和气相相平衡的浓度；否则就
成为工业废水处理中的“吹脱”处理，而变成一个解吸过程。 ②操作线与平衡线之间的距离反映了吸收推动力的大小
如对操作线上任一点M ，截交操作线和平衡线的垂直线段就等于推动力（Y-Y*），而截交此同一点的水平线段等于推动力（X*-X ），这就是说，在任一塔截面上，气相中可溶组分的浓度比与液相平衡浓度相对应气相平衡浓度大的愈多，则吸收推动力愈大。
③平衡线与操作线不能相交或相切
假如两者相交，就意味着在塔的某一截面处吸收推动力等于零， 图7-7 吸收操作线和推动力
因此为达到一定的浓度变化，需两相的接触时间为无限长，因而需要的填料层高度为无限大，这种操作情况是不可能实现的。 (3)低浓度气体吸收操作线方程式
G ——表示单位时间通过塔任一截面单位面积的混合气体摩尔流量，kmol/(m 2·s)； L ——表示单位时间通过塔任一截面单位面积吸收液摩尔流量，kmol/(m 2·s)；
y 、y 1、y 2——分别为在塔的任意截面、塔底和塔顶的混合气体中溶质的摩尔分率，（kmol 溶质/kmol
混合气体）；
x 、x 1、x 2——分别为在塔的任意截面、塔底和塔顶的吸收液中溶质的摩尔分率，（kmol 溶质/kmol 吸
收液）。
当y 1<10%时，在溶液内的浓度也很低，则Y≈y ，X≈x(因为X=x/(1-x)，Y=y/(1-y))
而且通过塔内任意截面混合气体量近似于惰性气体量，即G≈G B ，同理L≈Ls ，代入公式（7-17），有：
??? ?
?
-+=
22x G L y x G L y （7-37） 此即称为低浓度气体吸收操作线方程式，表明对于低浓度气体的吸收，在x —y 坐标上绘出的操作线基本上也成直线，其斜率为L/G 。
2.吸收剂用量与液气比
对于一定的气液体系，当温度、压力一定时，平衡关系全部确定，也就是平衡线在Y —X 图上的位置是确定的，而操作线的位置则是由操作条件来决定的。在吸收塔设计中要处理的废气流量、进出塔气体溶质浓度（即G 、G B 、Y 1、Y 2）均由设计任务而定，吸收剂的种类和进塔浓度X 2由设计者决定。因此，只有吸收剂用量Ls 及出塔溶液中吸收质浓度x 是待机算的。根据物料衡算，Ls 与X 1之中只有一个是独立的未知量，通常在计算中先确定Ls 值，则X 1便随之而定了。由于G B 属已知条件，因而可通过确定操作线斜率Ls/G B （液气比）来确定Ls 。 (1)如何确定Ls/GB ？（Ls/GB ）min 的提出。
结合图7-8(a)可见，由于X 2、Y 2已知，即A 点（X 2、Y 2）位置一定，从A 点按斜率Ls/G B 引直线终于纵坐标为Y 1的某点即为吸收操作线。当减少吸收剂流量Ls 时，Ls/G B 下降，即操作线斜率变小，出塔吸收液浓度X 1减小，如AC-AB-AD 线变化趋势所示。当塔底操作点D 与平衡线相交时，X 1与Y 1成平衡，这时理论上吸收液所能达到的最高浓度，以X 1*表示，此操作线对应的液气比称为最小液气比，以（Ls/G B ）
min 表示。
最小液气比可用作图法求取，具体作法分两种情况：
①吸收平衡线下凹，如图7-6（a ）所示。由Y=Y 1作水平线与平衡线相交，交点的横坐标即为X 1*，由全塔的物料平衡计算可得：
2
*121min X X Y Y G L B s --=?
?? ?? （7-39）
②吸收平衡线上凸，如图7-6（b ）所示。当气液比（Ls/G B ）减少到操作线与平衡线相切，尽管塔底两相浓度（X 1、Y 1）未达到平衡，但切点处达到平衡，此时的气液比即为（Ls/G B ）min 。理论上吸收液的最大浓度为该切线和Y=Y 1水平线交点D 的横坐标X 1max ，此时最小气液比计算式为：
2
max 121min X X Y Y G L B s
--=?
???
?? （7-40）
图7-8 吸收塔的气液比
(2)实际设计中气液比的确定必须满足下列三个原则： ①操作液气比必须大于最小液气比；
②就填料塔而言操作液体的喷淋密度（即每平方米的塔截面上每小时的喷淋量，m 3/m 2·h ）应大于为充分润湿填料所必需的最小喷淋密度，一般为3-4 m 3/m 2·h ，此时设备的阻力较小。
操作气液比的选定应尽可能从设备投资和操作费用两方面权衡考虑，以达到最经济的要求。解释：从设备投资和操作费用间矛盾开展。一方面选择较大的喷淋量，操作线的斜率增大，传质推动力增大，有利于吸收的操作，可减少设备的尺寸和投资；另一方面增大吸收剂用量，动力消耗增大，X 1降低，对需回收吸收剂的操作来说，增加了溶液再生的困难，操作费用增加。两方面综合得出气液比的最佳值。 首先要求L min ，然后确定吸收剂操作用量L ，在选用一个合适的L/G ，根据实际经验，取：L=(1.1-2.0)L min 。
通过上述分析，可利用操作线图，结合考虑吸收液用量来确定吸收液最终浓度和吸收器尺寸等参数，从而选择最佳操作条件。 3.填料层高度计算（自学）
填料层高度等于所需的填料层体积除以塔截面积。
填料层高度的计算涉及物料衡算、传质速率与相平衡三种关系的应用。
四、化学吸收
1.化学反应对吸收的影响
化学吸收与物理吸收相比，有以下优点：
（1）溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，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，甚至可以降到零，从而使吸收推动力增加。
（2）如果反应进行的很快，以致气体刚进入气液界面就被消耗殆尽，则溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，甚至降为零。这就使总吸收系数增大，吸收速率提高。
（3）填料表明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所饱和而不能再进行吸收，但在化学吸收中则要吸收多得多的溶质才能达到饱和。所以对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的。
吸收操作中的化学反应有许多种。这里选取两分子反应（A+B→AB ），定性地考察化学反应速率对液相吸收系数，即对吸收速率的影响。如图7-10所示，a 、b 、c 、d 各图的纵坐标表示液相内A 的浓度与B 的浓度；过o 点的垂直线代表气液界面；横坐标表示液相内各点距相界面的距离，z1为液膜的厚度。
图7-10 两分子反应中相界面附近液相内A 与B 的浓度分布
2.化学吸收的气液平衡
亨利定律只适用于常压或低压下的稀溶液，而且吸收质（被吸收组分）在气相与溶剂中的分子状态应相同，若被溶解的气体分子在溶液中发生化学反应，则此时亨利定律只适用于溶液中发生化学反应的那部分吸收质分子的浓度，而该浓度决定于液相化学反应的平衡条件。
气体溶于液体中，若发生化学反应，则被吸收组分的气液平衡关系应既服从相平衡关系，又应服从化学平衡关系。即有：
[][]化学平衡物理平衡A A c A += -------------------------------------（7-48）
为讨论方便，设备吸收组分A 与溶液中所含的组分B 发生相互反应：（通式）
dD
cC bB aA aA l g
+?+↑↓
有关系式（前提：被吸收组分浓度及各反应组分浓度较低）
① 亨利定律关系式：[]*
A A p H A = ----------------------------------------（7-49）
② 化学平衡关系式：[][][][]b
a d c B A D C k =
-----------------------------------------（7-50）
[][][][]a
b
d
c
k B D C A 1?
??
???=------------------------------------（7-51） 将（7-51）代入（7-49）得：[][][]a
b
d
c
A A k
B D
C H p 1*
1?
?????=
----------------------------（7-52） 下面从几种具体的情况来讨论化学吸收的气液平衡关系： (1)被吸收组分与溶剂的相互作用
反应式表示为：l
k
l g
M B A A ?→←+↑↓
被吸收组分A 进入液相后的总浓度C A 可写成：
[][]M A C A += （7-53）
其化学平衡常数[][][][][][]
B A A
C B A M k A -==
（7-54）
于是有： [][]
B k
C A A
+=
1 （7-55）
又若是稀溶液吸收，则遵循亨利定律，即有[A]=H A P A *，代入（9-3），于是有：
[]()
B K H
C P A A
A +=
1* （7-56）
在稀溶液中，B 很大可视为常数，且k 不随浓度变化，故1+k[B]可视为常数，此时，A A C p ∝*
，即
形式上服从亨利定律，但不同的是[]()[]B k H H B k H H A
A A A
+=+=11''
，
，表明溶解度系数较H A 增大了
（1+k[B]）倍，结果使过程有利于气体组分A 的吸收。
有代表性的：用水吸收氨气. (2)被吸收组分在溶液中离解
设反应产物的解离反应式为：
-
+
+?→←?→←+A
K M B A A k
k
g g
吸收平衡时，离解常数为：[][][]
M A K k -
+
=
1
（7-57）
当溶液中无相同离子存在时，[K +]=[A -]，于是有：
[][]
[]
[]M k A M A k 12
1
=?=
-- （7-58,7-59）
被吸收组分A 在溶液中的总浓度为物理溶解量与离解溶解量之和，即：
[][][]
[][][]M k M A A M A C A 1++=++=- （7-60）
对式（7-53）、（7-57）、（7-60）和组分的物料平衡方程式联解得：
[]()()
[]()
B k k
C k k C A A A A A A ++-+=
1242 （7-61）
式中： [][]
B k B k k k A +=
11 （7-62） 将（7-61）代入亨利定律式，则：
[]()()()[]
A A A A A A
A k C k k C H
B k P +-++=
42121
* （7-63）
由此可见，对反应产物有解离的化学吸收过程，相平衡方程式与气相组分A 在吸收液中总浓度[C A ]为非线性关系。CO 2和SO 2在水中吸收，即属于上述过程。 (3)被吸收组分与溶剂中活性组分作用
这种吸收过程的吸收液中含有未被反应的气体组分A ，活性组分B 和惰性溶剂，实际环境工程中多数采用此吸收过程，如反应式：
l
l l g
M B A A →+
设溶剂中活性组分B 的起始浓度为C B 0，反应达平衡后，转化率为R ，则溶液中活性组分B 的浓度
[]()R C B B -=10，而生成物M 的平衡浓度为[]00R C M B =由化学平衡关系得平衡常数：
[][][][]()[]()
R A R
R C A R C B A M k B B -=-==110
0 （7-64） 又亨利定律[A]=H A P A *，得：()
R k H R
P A A -=
1*
（7-65）
若物理溶解量可忽略不计，则由上式可得：
[]*
*
10*1**00
*11A
A A B
A A A A A A B
B
A
kP H P k C C k H k kP H kP H C R C M C
+==+===，于是令
变换为：11
1*
10
*+=A
B
A P k C C （7-66）
由此可见：①溶液的吸收能力C A *随P A *增大而增大，溶液的吸收能力C A *随k 增大而减小。 ②溶液的吸收能力还受活性组分起始浓度C B 0的限制，C A *≤C B 0（只能趋近于而不能超过 3.伴有化学反应的吸收速率方程（略讲）
化学吸收比物理吸收具有更快的吸收速率，这是因为被吸收气体组分与吸收剂或吸收剂中活性组分发生化学反应所致。化学反应降低了被吸收气体组分在液相中的游离浓度，相应地增大了传质推动力和传质系数，从而加快了吸收过程的速率。
每单位接触面积的气液间化学反应吸收速率方程可用下式表示：
()AL Ai L C C k N -=β （9.56）
式中：kL ——未发生化学反应时液相传质分系数，亦即物理吸收的液相传质分系数，m/h ； β——由于化学反应使吸收速率增强的系数，简称增强系数，其单位无量纲； C Ai ——气液界面未反应的气体溶质的浓度，kmol/m 3；
C AL ——在液相中未反应的气体溶质的浓度，kmol/m 3，通常是假定在液相中达到化学平衡状态下求出，反应为可逆反应时，即化学平衡常数k 为无穷时，其值为零。
（补）增强系数：由于化学吸收增大传质推动力和传质系数，致使吸收过程的速率增强。为了表明其增强的程度，引入“增强系数”的概念。所谓增强系数就是与物理吸收比较，由于化学反应而使传质系数或推动力增加的倍数。
反应吸收速率增强系数是与反应级数、反应速率常数、化学平衡常数、液相中各组分的浓度、扩散系数、液相的流动状态等诸多因素相关的较为复杂的一个系数。一般通过联立方程组函数式，用分析法求解较困难，只有在具有某简单形式给出若干假定时，应用膜模型、溶质渗透膜模型和表面更新模型及其它理论才有可能求得解析解或近似解，以及应用计算机得数值求解。本书以膜模型理论进行讨论。 4.SO 2的化学吸收
五、吸收设备及计算
（一）吸收设备
液体吸收过程是在塔器内进行的。为了强化吸收过程，降低设备的投资和运行费用，要求吸收设备满足以下基本要求：
（1）气液之间应有较大的接触面积和一定的接触时间；
（2）气液之间扰动强烈，吸收阻力低，吸收效率高；气流通过时的压力损失小，操作稳定； （3）结构简单，制作维修方便，造价低廉； （4）应具有相应的抗腐蚀和防堵塞能力。
所以，正确地选择吸收设备的型式是保证经济有效地分离或净化废气的关键。
分类：目前，工业上常用的吸收设备的类型主要有表面吸收器、鼓泡式吸收器、喷洒吸收器三大类。在每一大类中还根据吸收器的结构，气液两相接触方式的不同再分成多种型式的吸收器。这将在每一大类吸收设备介绍中给预必要的阐述。 1.表面吸收器
凡能使气液两相在接触表面（静止液面或流动的液膜表面）上进行吸收操作的设备均属表面吸收器。
有水平液面的表面吸收器、液膜吸收器、填料吸收器和机械膜式吸收器。
2.鼓泡式吸收器
鼓泡式吸收器中气体以气泡形式分散于液体吸收剂中。形式很多，基本上分为以下几类：连续鼓泡式吸收器、板式吸收器、活动（浮动）填料吸收器（湍球塔）、液体机械搅拌吸收器。主要吸收设备有板式塔（如泡罩塔、筛板塔、浮阀塔等），湍球塔（即活动填料塔）等。
3.喷洒吸收器
该吸收器中液体以液滴形式分散于气体中。分为三类：空心（喷嘴式）喷洒吸收器、高器速并流喷洒吸收器、机械喷洒吸收器。主要吸收设备有喷洒吸收塔、喷射吸收塔和文丘里吸收塔等。
（二）吸收设备的设计
1.吸收设备的设计计算依据和步骤
（1）设计计算依据
①单位时间内所处理的气体流量；②气体的组成成分；③被吸收组分的吸收率或净化后气体的浓度；
④使用何种吸收液；⑤吸收操作的工作条件，如工作压力、操作温度等。
其中③④⑤多数情况下是设计者选定的，但是确定时要考虑到经济效益，取最佳条件。
（2）设计步骤
①吸收剂的选择：吸收剂性能的优劣是决定吸收操作效果的关键之一。
要求：
a.对溶质的溶解度大，以提高吸收速度并减少吸收剂的需用量；
b.对溶质的选择性好，对溶质组分以外的其它组分的溶解度要很低或基本不吸收；挥发性低，以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失；
c.操作温度下吸收剂应具有较低的粘度，且不易产生泡沫，以实现吸收塔内良好的气流接触状况；
d.对设备腐蚀性小或无腐蚀性，尽可能无毒；
e.要考虑到价廉，易得，化学稳定性好，便于再生，不易燃烧等经济和安全因素。
说明以下几点：
a.水是常用的吸收剂。常用于净化煤气中的CO2和废气中的SO2、HF、S i F4以及去除NH3和HCl等。
优点：加压和低温下吸收，降压和升温下解吸，价廉易得，流程设备简单。
缺点：净化效率低，设备庞大，动力消耗大。
b.碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液，也是很有效的吸收剂。它们能与气态污染物SO2、HCl、HF、NOx等发生化学反应，因而吸收能力大大增加，净化效率高，液气比低。例如用水或碱液净化气体中的H2S时，理论值可推算出：H2S在pH=9的碱液中的溶解度为pH=7的中性水的50倍；H2S 在pH=10的碱液中的溶解度为pH=7的中性水的500倍。
缺点：化学吸收流程长，设备较多，操作也较复杂，吸收剂价格较贵，同时由于吸收能力强，吸收剂不易再生。
②温度和压力：通常温度降低，压力升高，则气体溶解度增大。实际中，要考虑加压、冷却所需的费用及工艺上造成的经济效益问题。
③确定吸收剂的用量
根据生产经验，Ls=(1.1～2)G B(Ls/G B)min;
对于低浓度气体的吸收，L=(1.1～2)G(L/G)min。
④根据物料平衡、相平衡、传质速率方程式和反应动力学方程式确定吸收设备主要尺寸。
⑤压损的计算
2.填料塔的设计（伴有化学吸收过程） (1)填料的选择
作用：可为气液传质提供良好的传质条件。 基本要求：
① 具有较大的比表面积和良好的润湿性； ② 有较高的孔隙率（多在0.45-0.95）； ③ 对气流的阻力较小；
④ 填料的尺寸要适当，通常不应大于塔径的1/10～1/8； ⑤ 耐腐蚀，机械强度大，造价低，堆积密度小，稳定性好等。 (2)液泛气体于填料塔的压降
液泛气速：是填料塔正常操作气速的上限。当空气气速超过液泛气速时，填料塔持液量迅速增加，压降急剧上升，气体夹带液沫严重，填料塔的正常操作被破坏。
填料塔的压降影响动力消耗和正常操作费用。影响压降和液泛气速的因素很多，主要有填料的特性、气体和液体的流量及物理性质等。 (3)填料塔塔径的计算
D 取决于处理的气体量Q 和适宜的空塔气速u 0，即：0
4u Q
D π=
（9.68） D ——塔径，m ；Q ——处理气量，m 3/s ；u 0——空塔气速，m/s 。
Q 一定时，如果空塔气速小，塔径就大，则动力消耗少，但设备投资高；如果空塔气速大，塔径就小，则动力消耗大，但设备投资少。根据生产经验：
① 由u t 确定，u 0=0.66～0.80 u t ，其中u t 为液泛速率。 ② 有关手册中查得。
另外需注意，由上式算出的塔径应进行圆整，按照国内压力公称直径（JB —1153—73），Ф<1m ，间隔为100mm ；Ф>1m ，间隔为200mm 。 (4)最小吸收剂用量Ls min 的计算
设化学反应的方程式为：C bB A →+，作物料衡算有：
()()()212121A A s B B s
G G B C C L C C b
L C C G -+-=
- 对于快速反应与瞬间反应，()21A A s C C L -可忽略不计，吸收最小用量相当于C B1=0时的吸收剂用量，
即：
()2
21min B G G B s C b
C C G L -=
式中：C A1、C A2——分别为气体入口与出口处溶液中组分A 的摩尔浓度，Kmol/m 3；
C B1、C B2——分别为气体入口与出口处溶液中组分B 的摩尔浓度，Kmol/m 3； C G1、C G2——分别为气体入口与出口处气体中组分A 的摩尔浓度，Kmol/m 3。
例：一逆流操作的填料塔中，用清水吸收混合气中的氨。混合气流率为300Kmol/m 2·h ，某氨含量y 1=5%，出塔净化器含量y 2=0.1%（均为摩尔分率）。操作条件下气液平衡关系服从亨利定律，y=1.2x ，实际液气
比为最小液气比的2倍，试计算清水用量和出塔氨水浓度x 1。 解：属于低浓度气体吸收，且气液平衡关系服从亨利定律，则：
最小液气比：18.102.105.000105.02
1
21
min =--=--=???
??x m
y y y G L 清水用量： )/(70818.1300222
min
h m Kmol G L G L ?=??=???
??= 出塔氨水浓度：%08.20208.0018.12001
.005.02211==+?-=+-=
x G
L y y x 总评：题型较简单，要求各公式的含义必须明确。 第三节 气体吸附
气体吸附是用多空固体吸附剂将气体（或液体）混合物中一种或数种组分被浓集于固体表面，而与其他组分分离的过程。被吸附到固体表面的物质称为吸附质，附着吸附质的物质称为吸附剂。
吸附的优点：吸附过程能够有效脱除一般方法难以分离的低浓度有害物质，具有净化效率高、可回收有用组分、设备简单、易实现自动化控制等优点；
吸附的缺点：吸附容量小、设备体积大。
物理吸附：由于分子间范德华力引起的，它可以是单层吸附，亦可以是多层吸附。物理吸附的特征： ①吸附质与吸附剂间不发生化学反应；
②吸附过程极快，参与吸附的各相间瞬间即达平衡； ③吸附为放热反应；
④吸附剂与吸附质的吸附力不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时，被吸附的气体易于从固体表面逸出，而不改变气体原来性质。
化学吸附：由吸附剂与吸附质间的化学键力而引起的，是单层吸附，吸附需要一定的活化能。化学吸附的吸附力较强，主要特征有：
①吸附具有很强的选择性；
②吸附速率较慢，达到平衡需相当长的时间； ③温度升高可提高吸附速率。
应该指出的是，同一污染物可能在较低温度下发生物理吸附，而在较高温度下发生化学吸附，即物理吸附发生在化学吸附之前，当吸附剂逐渐具备足够高的活化能后，即发生化学吸附（图7-13）。
一、吸附剂
1.吸附剂的性质
①内表面积大；②具有选择性吸附作用；③高机械强度、化学和热稳定性；④吸附容量大；⑤来源广泛，造价低廉；⑥良好的再生性能。 2.常用的工业吸附剂
工业上常用的吸附剂有：活性炭、活性氧化铝、硅胶、白土和沸石分子筛等，另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料。气体吸附分离成功与否，极大程度上依赖于吸附剂的性能，因此选择吸附剂是确定吸附操作的首要问题。
（1）白土
白土分为漂白土和酸性白土。漂白土是一种天然粘土，其主要称为为硅铝酸盐。这种粘土经加热和干燥后，可形成多孔结构的物质。将其碾碎和筛分，取其一定细度的颗粒既可作为吸附剂。漂白土吸附剂对各种油类脱色很有效，并可去除油中的臭味，使用后的漂白土，经洗涤及灼烧除去吸附在表面和孔隙内的有机物后，可重复使用。
SiO2和Al2O3比值较低的白土，不经酸化处理时没有吸附活性的。只有经硫酸或盐酸处理后才具有吸附能力。酸处理后的白土经洗涤、干燥、碾碎即可获得酸性白土，酸性白土的脱色效率比天然漂白土高。（2）氧化铝
活性氧化铝是将含水氧化铝，在严格控制升温条件下，加热到737K，使之脱水而制得。它的性质取决于最初氢氧化物的结构状态，一般都不是纯粹的Al2O3，而是部分水合无定形的多孔结构物质，具有良好的机械强度。活性氧化铝比表面积大约为210~360m2/g。其对水分有很强的吸附能力，是一种对微量水深度干燥用的吸附剂。主要用于气体和液体的干燥、石油气的浓缩和脱硫，近年来又将其用于含氟废气的治理。
（3）硅胶
是一种坚硬、无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒，分子式为SiO2.nH2O，为一种亲水性的极性吸附剂。制备：将水玻璃（硅酸钠）溶液用酸处理，然后再将得到的硅凝胶经老化、水洗，在368~403K 温度下，经干燥脱水制得。用途：主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等。工业上用的硅胶分成粗孔和细孔两种。粗孔硅胶在相对湿度饱和的条件下，吸附量可达吸附剂重量的80%以上，而在低湿度条件下，吸附量大大低于细孔硅胶。
（4）活性炭
应用最早、用途较广的一种优良吸附剂。制备：有各种含炭物质干馏碳化，并经活化处理而得到的。活化方法可分为两大类，即药剂活化法和气体活化法。药剂活化法就是在原料里加入氯化锌、硫化钾等化学药品，在非活性气氛中加热进行炭化和活化。气体活化法是把活性炭原料在非活性气氛中加热，通常在700℃以下除去挥发组分以后，通入水蒸气、二氧化碳、烟道气、空气等，并在700~1200℃温度范围内进行反应使其活化。原材料的来源：各种木材、木屑、果壳、果核、泥煤、烟煤、无烟煤以及各种含碳的工业废物。特性：比表面积巨大，吸附能力强。用途：遍及水处理、脱色、气体吸附等各个方面。如：溶剂蒸汽的回收、烃类气体提取分离、动植物油的精制、空气或者其他气体的脱臭、水和其他溶剂的脱色等。
（5）沸石分子筛
主要是指人工合成的泡沸石，它属于多孔性的硅酸铝骨架结构。每一种分子筛都具有均匀一致的孔穴尺寸。其孔径的大小相当于分子或离子的大小。又称合成沸石或分子筛，其化学组成通式为：[M2(Ⅰ)M(Ⅱ)]O.Al2O3.nSiO2.mH2O
式中M2(Ⅰ)和M(Ⅱ)分别为为一价和二价金属离子，多半是钠和钙，n称为沸石的硅铝比，硅主要来自于硅酸钠和硅胶，铝则来自于铝酸钠和Al(OH)3等，它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物，经干燥后便成沸石，一般n=2~10,m=0~9。
沸石的特点是具有分子筛的作用，它有均匀的孔径，如3A0、4A0、5A0、10A0细孔。有4A0孔径的4A0沸石可吸附甲烷、乙烷，而不吸附三个碳以上的正烷烃。它已广泛用于气体吸附分离、气体和液体干燥以及正异烷烃的分离。
（6）碳分子筛
实际上也是一种活性炭，它与一般的碳质吸附剂不同之处，在于其微孔孔径均匀地分布在一狭窄的
范围内，微孔孔径大小与被分离的气体分子直径相当，微孔的比表面积一般占碳分子筛所有表面积的90%以上。碳分子筛的孔结构主要分布形式为：大孔直径与碳粒的外表面相通，过渡孔从大孔分支出来，微孔又从过渡孔分支出来。在分离过程中，大孔主要起运输通道作用，微孔则起分子筛的作用。
以煤为原料制取碳分子筛的方法有碳化法、气体活化法、碳沉积法和浸渍法。其中炭化法最为简单，但要制取高质量的碳分子筛必须综合使用这几种方法。碳分子筛在空气分离制取氮气领域已获得了成功，在其它气体分离方面也有广阔的前景。 3.影响气体吸附的因素
（1）操作条件
低温有利于物理吸附；高温利于化学吸附增大气相压力利于吸附 （2）吸附剂性质
比表面积（孔隙率、孔径、粒度等）
2
W
fV m =δ 3
0104.22.?=A N f δ——吸附剂的比表面积，m 2/g ；f ——单位体积气体铺成单分子时所占面积，m 2/mL ； N 0——阿佛加德罗常数，6.023×1023；A ——吸附剂表面被单层分子铺满时的气体体积，mL ； V m ——吸附剂表面被单层分子铺满时的气体体积，mL ；W ——吸附剂的重量，g 。
（3）吸附质性质、浓度
临界直径——吸附质不易渗入的最大直径。代表了吸附质的特性且与吸附质分子的直径有关。 吸附质的分子量、沸点、饱和性等也影响吸附量。若用同种活性炭做吸附剂，对于结构相似的有机物，分子量和不饱和性越大，沸点越高，越容易被吸附。 （4）吸附剂活性
单位吸附剂吸附的吸附质的量
静活性－在一定温度下，与气体中被吸附物（吸附质）的初始浓度达平衡时单位吸附剂上可能吸附的最大吸附量。亦即在一定温度下，吸附达饱和时，单位吸附剂所能吸附吸附质的量。
动活性－吸附过程中未达到平衡时单位吸附剂吸附吸附质的量 此外，接触时间】吸附器性能等亦影响吸附效果。 4.吸附剂的再生 （1）加热再生
通过升高吸附剂温度、是吸附物脱附，吸附剂得到再生。几乎所有的吸附剂都可用热再生方法恢复吸附能力。不同吸附过程需要不同的温度，吸附作用越强，脱附时需加热的温度越高。 （2）降压或真空解吸
吸附过程与气相的压力有关，压力高时，吸附进行的快；当压力降低时，脱附占优势。通过降低操作压力可使吸附剂得到再生。 （3）置换再生
选择合适的气体（脱附剂），将吸附质置换与吹脱出来。脱附剂与吸附质的被吸附性能越接近，则脱附剂用量越省。若脱附剂被吸附程度比吸附质强时，属置换再生，否则，吹脱与置换作用都兼有。该法适用于对温度敏感的物质。
（4）溶剂萃取
选择合适的溶剂，使吸附质在该溶剂中的溶解性能远大于吸附剂对吸附质的吸附作用，将吸附物溶解下来的方法。如：活性炭吸附SO2，用水洗涤，在进行适当的干燥便可恢复吸附能力。
二、吸附机理
1.吸附平衡
当吸附速度＝脱附速度时，吸附平衡，此时吸附量达到极限值。亦称静吸附分数或静活性分数（X T ）。
极限吸附量受气体压力和温度的影响 吸附等温线（P268）
图7-16：第一类等温线的形状是微孔填充的特征，极限吸附量为微孔溶剂的一种量度，它也出现在能级高的表面吸附中。第二类可逆等温线是在许多无孔或有中间孔的粉末上吸附测得的，它代表在多相基质上不受限制的多层吸附。当吸附质与吸附剂相互之间的作用微弱时，就出现了第三类等温线。第四类等温线的特征具有滞后回线，可解释为由于毛细管现象的缘故，该部分等温曲线适用于孔尺寸分布的估算。第五类等温线与第四
类相似，只是吸附质与吸附剂之间的相互作用较弱。第六类等温线是由于均匀基质上惰性气体分子分阶段多层吸附而引起的。
（1）弗罗德里希（Freundlich ）方程（I 型等温线中压部分）
XT －单位吸附剂的吸附量，即被吸附组分的质量与吸附剂质量之比值； P －吸附质在气相中的平衡分压，Pa ；
K,n －经验常数，与吸附剂、吸附质种类及吸附温度有关，通常n>1，其值由实验确定。 弗罗德里希（Freundlich ）方程只适用于吸附等温线的中压部分。 （2）朗格缪尔（Langmuir ）方程（I 型等温线） 1916年导出，较好适用于I 型的理论公式
设：吸附质对吸附表面的覆盖率为θ，则未覆盖率为（1-θ）。
若气相分压为P ，则吸附速率为k1P(1-θ)。解吸速率为k2θ，当吸附达平衡时：
k1P(1-θ)= k2θ
式中：k1, k2分别为吸附，解吸常数。
令 B= k1/k2，则
若A 为饱和吸附量，则单位量吸附剂所吸附的吸附质量XT 为： n
T kP
X 1
=P
n k X T lg )1(lg lg +=p
k k p k 121+=
θmax
X X =
=
固体总面积
已覆盖的面积θBP
BP +=
1θABP
A X T =
?=θ
（朗氏方程）
其中：A ，B 为常数。
当压力P 很小时BP<<1，则：
当压力P 很大时BP>>1，则 X T =A ，即此时吸附量与气体压力无关，吸附达到饱和。 若θ= V/Vm ，其中：
V —气体分压为P 时被吸附气体在标准状态下的体积；
说明：①P/V 对P 作图，得一直线；
②由斜率1/Vm 和截距1/(B Vm)，可算出B ，Vm 。
指明：朗氏方程式是目前常用的基本等温吸附方程式，但θ较大时，吻合性较差。 （3）BET 方程（I 、II 、III 型等温线，多分子层吸附）
V ——被吸收气体在标准状态下的体积；P ——吸附质在气相中的平衡分压；P 0——吸附温度下吸附质的饱和蒸汽压；V m ——吸附剂被覆盖满一层是吸附气体在标准状态下的体积；C ——与吸附有关的常数。
BET 方程的用途：可测定和计算固体吸附剂的比表面积。根据斜率和截距的值求出V m ，则吸附剂的
比表面积：
Sb ——吸附剂比表面积，m 2/g ； —— 单个吸附质分子的截面积，m 2；W ——吸附剂质量；N 0——阿伏伽德罗常数，6.023×1023。
BET 方程在P/P0=0.05~0.35时较准确。
2.-18吸附速率 （1）吸附过程
外扩散（气流主体 → 外表面）：吸附质由外表面经微孔扩散至吸附剂微孔表面；
内扩散（外表面→ 内表面）：吸附质由外表面经微孔扩散至吸附剂微孔表面；
图7-18 吸附过程与两种极端浓度曲线
吸附：到达吸附剂微孔表面的吸附质被吸附。 物理吸附过程一般由内外扩散控制；化学吸附既有表面动力学控制，又有内外扩散控制。 (a)外扩散速率
dM A ——dt 时间内吸附质从气相扩散至固体表面的质量，kg/m 3；k y ——外扩散吸附分系数，kg/(m 2.s) ；αP ——单位体积吸附剂的吸附表面积，m 2/m 3；Y A 、Y Ai ——分别为A 在气相中及吸附剂表面的浓度，质量分数。
(b)内扩散速率
P B A X T ??=BP BP V V m +=1m m V P
BV V P +
=10
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1. 目的 对基础设施和运行环境进行有效控制，确保基础设施和运行环境满足制造使用的要求，并保持有效的过程能力。 2. 适用范围 2.1.适用于为实现产品符合性所需要的设施，如工作场所、硬件和软件、工具和设备、支持性服务如 通讯设施、运输设施等的控制； 2.2.本程序适用于基础设施和运行环境。 3. 职责 3.1.公司管理层负责组织经营计划的正确制定和执行过程的跟踪。 3.2.各部门负责提供经营计划的相关数据，并执行与自身范围相关的经营计划要求 4. 定义（略） 基础设施：指生产设备、模具和工装夹具、组织运行所必需的设施、包括服务软件的体系。 运行环境：工作时所处的一组条件或使用场所 5. 作业内容 5.1 设施的管理 5.1.1.设施的选购、验收; a)当需购置设备或附件时，由采购课负责采购，必要时，生产部协助采购。 b)设备购置进厂，生产部负责依据设备说明书或合同规定的技术条件进行验收，并验收合格准予 进厂；若验收不合格，则采购课办理退换或维修事宜，直到验收合格。 c)厂房设施购置进厂，由采购课负责依据设施使用说明书或合同规定的技术条件进行验收，并验 收合格准予进厂；若验收不合格，则采购课办理或维修事宜，直到验收合格设施应包括：工作 场所（车间、办公场所等）、设备和工具（包括工、卡、量具）、软件（计算机网络）、支持性服 务（水、电、气供应）、通讯设施、运输设施等。 d) 采购或自制完成的设施，生产部组织使用部门安装调试，确认满足要求后，由生产部 和使用部门在《设施验收单》上签字验收，并记录设施名称、型号规格、技术参数、 单价、数量、随机附件及资料等内容。《设施验收单》由文控中心保管。低值易耗的工、卡、量 具等使用部门自行验收。 e) 验收不合格的设施，生产部与供方协商解决，并在《设施验收单》上记录处理结果。 f) 生产部对验收合格的设备进行编号，并在《公司主要生产设施一览表》上登记。 g) 生产部根据合格的《设施验收单》办理登记和建档手续；低值易耗的工、卡、量具等由仓库凭 设施验收单办理入库手续。
基础设施管理程序 1.0目的 使企业的基础设施得到合理配置与优化，从而使质量管理体系得到有效实施和保持，以及不断满足顾客的需求。 2.0范围 适用于本公司所有设施和工作环境等资源的管理。 3.0职责 3.1装备部负责物资、设施配置管理，确保质量管理体系和正常生产所需能源和 工作环境； 3.2装备部负责生产设备的维护与保养； 3.3生产部负责现场的设备日常维护。 4.0定义 4.1工作环境：包括基础环境、工作纪律、各种规章制度、职工的劳防用品等； 4.2设施：为维持正常生产所需的生产办公设施，包括厂房、硬件、软件、工作 场所等。 5.0程序 5.1设施管理 5.1.1确定与提供 a)在进行产品实现策划或项目策划时，主管部门应召集各部门代表以多学科 的方法进行工厂、设施和设备布局策划，根据产品过程流程图，考虑最大限度的增值使用场地空间、减少材料移动和搬运，形成《工厂平面布置图》，并确定相关设施设备的需求。 b)装备部应以策划的结果指导设施设备的选型、采购、安装、调试、验收和 使用，以求以较小的投入，合理的布局，最佳的运作获得最大的效益。 c)如运行过程中各部门发现设施不足，各部门填写采购申请信息，报总经理 批准后交采购部采购。 5.1.2工作环境 工作环境应做到5S+S(整理、整顿、清扫、清洁、教养加安全)，保证提供
合格产品需要的良好工作环境。 5.1.3设施保持 5.1.3.1工作场所相关设施的保持和维护由装备部组织相关人员进行。 5.1.3.2硬件、软件等维护与保养由使用部门按5.2条款执行。 5.1.3.3支持服务 运输设备：货车，通讯设备：电话、传真； 当发生故障、异常时请操作人员通知维修人员进行维修。 5.2生产设备的使用与维护 5.2.1设备的采购和验收 a装备部主管根据企业制程状况，需要添置新设备时，与有关部门研讨，填写采购申请信息，总经理批准后交采购实现； b采购部接采购申请信息后，按采购要求进行采购，并将设备交相关使用部门； c设备到货后，装备部管理人员负责建立《生产设备履历卡》，并组织有关人员对设备的功能、技术性态进行检验： （1）如设备满足请购单及合同要求，由装备部在《设备验收单》上签字确认接收。 (2)设备验收后，装备部收齐有关技术资料存档，并移交生产车间投入使用。 技术资料包括：该产品的出厂合格证，验收清单，各种资料，图纸等。5.2.1验收合格的设备由设备管理员填入《设备管理台帐》 5.2.2设备维护修理 本公司所有生产设备的管理执行以日常检查，定期检查、修理、维护为核心的全面设备管理。 5.2.2.1日常检查： 装备部根据设备制造商的建议，结合本公司实际情况，制订《设备保养计划》，由操作人员每天按该计划中的日常保养项目进行检修，填写《设备点检卡》，由专业维修人员巡视督促。 5.2.2.2定期检查、维护： 由装备部组织设备使用人员按《设备保养计划》中的定期保养项目进行检修与维护，装备部负责督促、检查。
第七章 气态污染物控制技术基础 习题 7.1 某混合气体中含有2%（体积）CO 2，其余为空气。混合气体的温度为30。C ，总压强为500kPa 。从手 册中查得30。C 时在水中的亨利系数E=1.88×10－5kPa ，试求溶解度系数H 及相平衡常数m ，并计算每100g 与该气体相平衡的水中溶有多少gCO 2。 7.2 20。C 时O 2溶解于水的亨利系数为40100atm ，试计算平衡时水中氧的含量。 7.3 用乙醇胺（MEA ）溶液吸收H 2S 气体，气体压力为20atm ，其中含0.1%H 2S （体积）。吸收剂中含0.25mol/m 3的游离MEA 。吸收在293K 进行。反应可视为如下的瞬时不可逆反应： +-+→+3 222222NH CHCH CH HS NH CHCH CH S H 。 已知：k Al a=108h －1，k Ag a=216mol/m 3.h.atm ，D Al =5.4×10－6m 2/h ，D Bl =3.6×10－6m 2/h 。 试求单位时间的吸收速度。 7.4 在吸收塔内用清水吸收混合气中的SO 2，气体流量为5000m 3N /h ，其中SO 2占5%，要求SO 2的回收率为95%，气、液逆流接触，在塔的操作条件下，SO 2在两相间的平衡关系近似为Y *=26.7X ，试求： 1）若用水量为最小用水量的1.5倍，用水量应为多少？ 2）在上述条件下，用图解法求所需的传质单元数。 7.5 某吸收塔用来去除空气中的丙酮，吸收剂为清水。入口气体流量为10m 3/min ，丙酮含量为11%（摩尔），要求出口气体中丙酮的含量不大于2%（摩尔）。在吸收塔操作条件下，丙酮－水的平衡曲线（1atm 和299.6K ）可表示为2)1(95.133.0x xe y -=。 1）试求水的用量，假设用水量取为最小用水量1.75倍； 2）假设气相传质单元高度（以m 计）33.033.003.3-=L G H y 。 其中G 和L 分别为气、液相的流量（以kg/m 2.h 表示），试计算所需要的高度。 7.6 某活性炭填充固定吸附床层的活性炭颗粒直径为3mm ，把浓度为0.15kg/m 3的CCl 4蒸汽通入床层，气体速度为5m/min ，在气流通过220min 后，吸附质达到床层0.1m 处；505min 后达到0.2m 处。设床层高1m ，计算吸附床最长能够操作多少分钟，而CCl 4蒸汽不会逸出？ 7.7 在直径为1m 的立式吸附器中，装有1m 高的某种活性炭，填充密度为230kg/m 3，当吸附CHCl 3与空气混合气时，通过气速为20m/min ，CHCl 3的初始浓度为30g/m 3，设CHCl 3蒸汽完全被吸附，已知活性炭对CHCl 3的静活性为26.29%，解吸后炭层对CHCl 3的残留活性为1.29%，求吸附操作时间及每一周期对混合气体的处理能力。 7.8 在温度为323K 时，测得CO 2在活性炭上吸附的实验数据如下，试确定在此条件下弗罗德里希和朗格谬尔方程的诸常数。
1 目的产品 确定、提供并维护为达到符合产品所需的基础设施，确定和管理为达到产品符合要求所需的工作环境。 2 适用范围 适用于为达到产品符合性所需的基础设施，如工作场所、工具和设备、支持性服务如运输设施等的控制；对工作环境中的人和物的因素进行控制。 3 职责 3.1 生技部对达到产品符合性所需的基础设施（设备、工具）按《设备管理制度》进行控制，水电供应的控制。 3.2 办公室对达到产品符合性所需的工作场所、软件（计算机网络）进行管理。 3.3 供销部负责对运输服务的管理。 4 工作程序 4.1 生产基础设施提供和维护 4.1.1 基础设施的提供 使用部门根据需要，填写“设备采购申请单”，注明设施名称、用途、型号规格、技术参数、单价、数量等，报总经理批准后，由供销部负责组织安排采购有关事宜，并具体实施采购。 4.1.2 基础设施的验收 a) 采购的基础设施，生技部组织使用部门进行安装调试，确认满足要求后，由生技部和有关部门在“设备验收单”上签收，并记录设施名称、型号规格、技术参数、单价、数量、随机附件及资料等内容。“设备验收单”由生技部保管。低值易耗的工具等由生技部自行验收签字；监视和测量装置由品质部验收后填写“监视和测量装置登记台帐”并保管,按《监视和测量装置的控制程序》进行控制；非生产用办公用品由办公室登帐管理。 b) 验收不合格的基础设施，供销部与供方协商解决。 c) 生技部对验收合格的基础设施进行编号，并在“生产设备台帐”上登记，然后办理入库手续。 d) 生技部对设备进行分类，对于A类设备建立设备档案。 e) 低值易耗的工具等及时办理入库手续。
4.1.3 基础设施的使用、维护和保养 a) 根据生产需要生技部组织编写《设备管理制度》，使用部门办理“领料单”，由生技部签字，生技部负责人批准后，发放给使用部门。对于大型、精密设备或关键、过程所有的基础设施必须有操作规程，相关操作人员应由部门技术负责人培训、考核合格后，持证上岗。 b) 生技部负责对B类设备的保养、维护的操作工进行检查，监督。生技部每季度收集“设备日检点记录”，整理归档并作为制定年度检修计划的依据，具体执行《设备管理制度》。 c) 生技部每年12月制定下年度的“设备年度大修计划”。 d) 日常生产中车间无法排除的故障，应报生技部组织检修。检修时应将检修情况记录在“设备检修记录”上,由使用部门负责人签字验收方可使用。 4.1.4 设施的报废 a) 对无法修复或无使用价值的设施，由使用部门填写“设备报废申请单”，经生技部负责人审核报总经理批准后报废，并在“生产设备台帐”中注明； b) 对低值易耗的工具等，由使用部门填写“设备报废申请单”报生技部负责人批准； c) 报废的设施应挂“禁用牌”或收回仓库集中放置。 4.2 工作环境 办公室应协助生技部识别并管理为达到产品符合性所需的工作环境中人和 物的因素，根据生产作业需要，负责确定并提供作业场所必须的基础设施，创造良好的工作环境，包括： a) 配置适用的厂房根据生产需要适当装修，防止暴晒、风雨侵蚀和潮湿； b) 配置必要的通风，保持适宜的温、湿度和职业卫生、安全设施； c) 生技部对车间设施实行定置管理，要考虑人体工效学的要求及生产流程的要求，努力提高工作效率； d) 确保员工的生产环境符合规定的要求。 。 5 相关文件 5.1 《设备管理制度》 5.2 《监视和测量装置的控制程序》 6 记录 6.1 设备采购申请单
论气态污染物的治理技术 The management technology of Gaseous pollutants 摘要：随着21世纪世界经济的腾飞开始，人类的物质生活过得越来越好的同时，各种现代化建筑逐步侵占着原本属于大自然的土地，品种繁多的污染物质无时无刻不在肆虐，其中尤以气态污染物造成的危害最为严重。人类开始重视环境的保护，特别是气态污染物的防治更成为了重中之重，自环境保护的第一座里程碑--斯德哥尔摩联合国人类环境会议，气态污染物的治理得到了极大的成功，各个国家相继出台了一系列的大气污染防治措施，我们相信，气态污染物的防治工作会做得越来越好。 关键词：环境保护气态污染物治理历史事件 这学期的第15周，《大气污染治理技术》结课，这门课让我认识到了：有得必有失，人类可以不相信因果，可以不相信大自然的平衡之道，但不可以不相信现实！诚然，随着国际经济的腾飞，人类社会得到了极大的发展，各类丰富多彩的生活用品和各种便捷高科技产品在我们的生活中随处可见，似乎，一切都在向好的方面发展。可是，人们总是习惯忽略一些他们不想看到的，或者说是不敢看到的东西，例如，我们头顶的天空! “20世纪70年代，煤烟型大气污染排放成为我国工业城市的特点；80年代，许多南方城市遭受严重的酸雨危害；90年代我国大气污染污染依然呈现为典型的煤烟型大气污染特征，城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标，二氧化硫，氮氧化物污染保持在较高水平，汽车尾气污染呈加重趋势。”（1）不知不觉中，地球的气候越来越暖，臭氧层越来越薄，酸雨越降越多，城市的烟雾越来越浓……热岛效应，能见度降低现象日益增多，各种污染物质如烟尘，粉尘，二氧化硫等大气污染物越来越多。难道，电影《后天》《2012》中的场面会在现实社会中出现？伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学烟雾事件等一系列事件足以震惊全球，难道，这还不能令人类惊醒？ 幸而，这个世界从来不会缺乏一些永远保持清醒的人，一些有远见的有识之士，他们有的是布衣平民，有的身居高位，可无论他们过的如何困难，如何舒适，他们总不会忘记这个地球，他们赖以生存的地方。自1951年，世界上最大的民间环境保护组织--大自然保护协会成立于美国后，环境保护揭开了一个新的篇章： 1972年6月，联合国在瑞典的斯德哥尔摩召开了有113个国家参加的联合国人类环境会议，非正式报告《只有一个地球》和《人类环境宣言》的通过，是环境保护的第一个里程碑；
基础设施控制程序 1、目的 规定了基础设施控制的内容、要求和方法。 2、范围 适用于公司基础设施管理的控制。 3、权责 3.1、生产技术部负责建筑物、工作场所和相关设施、设备的规划、配置和管理，负责检测设备、工装的购置、检定/校准外包管理，负责所用设施、设备、工装的日常维护保养和管理。 3.2、生产技术部负责在工艺技术文件中确定产品实现所需加工设备、工艺装备和检测设备。 3.3 、车间负责安装工具和设备的建账和日常维护保养管理。 4、定义 基础设施：司运行所必须的设施、设备和服务的体系。一般包括：建筑物、工作场所和相关设施；过程设备（硬件和软件）；支持性服务（运输或通讯）。 5、工作流程： 5.1、确定、提供并维护为达到产品符合要求所需的基础设施，是质量管理体系有效运行及产品满足质量要求的重要保证。 5.2、公司的基础设施包括：工房、库房等工作场所和相关的设施；生产设备、检测设备、工具工装等过程设备及其水、电、气、通讯、运输等支持性服务。 5.3 、设施的提供 5.3.1、建筑物、工作场所和相关设施 5.3.1.1、生产技术部负责，根据公司发展规划与生产经营需要，组织设施的规划、实施、验收、调配和维修。 5.3.1.2、财务部协助生产技术部实施设施的配置。 5.3.2 、设备的采购、安装和验收 5.3.2.1、生产技术部负责，根据公司生产经营需求和生产技术部的配置、维修计划，编制公司设备更新、改造和维修计划，经公司主管领导批准后组织实施。 5.3.2.2、生产技术部负责组织设备的安装、验收和维修工作，负责对设备的采购、安装和验收。设备的控制具体按Q/C03-2017《设备管理办法》的规定执行。 5.3.3、检测设备 5.3.3.1、生产技术部按照工艺配置和生产经营需求，提出检测设备配置计划和实施采购。 5.3.3.2、生产技术部负责对采购的检测设备委托监视和测量设备外包单位进行验收、编制周期检定计划、定期进行检定/校准和实施管理，确保在用的检测设备满足要求，具体按《监视和测量资源控制程序》的规定执行。 5.3.4 、工具工装 5.3.4.1、生产技术部负责按照工艺配置和生产经营需求，配置为保证产品符合要求的工具工装。 5.3.4.2、自制工具工装由生产技术部组织制造，外购工具工装由生产技术部实施采购，质量部协助生产技术部对工装进行检验和验证。工具工装的控制具体按Q/C04-2017《工艺装置管理办法》的规定执行。 5.3.5、产品周转运输工具、工位器具 5.3.5.1、生产技术部负责按照产品周转、搬运和防护要求，配置产品周转运输工具、工位器
第7章 气态污染物控制（4学时） 本章教学内容： 气态污染物的种类与特点，气态污染物的吸收净化技术、吸附净化技术 本章教学要求： (1) 了解气态污染物的特点，熟悉气态污染物的种类； (2) 掌握净化吸收法的原理与设备，了解其设计过程；掌握吸附净化法的原理与装置，了解其设计过程。 本章教学重点： 气态污染物的吸收净化法和吸附净化法的净化原理与装置 本章习题: P 456 1, 3,4 气态污染物的净化，就是利用化学、物理及生物等方法，将污染物从废气中分离或转化。气态污染物的净化有多种方法，广泛采用的吸收法、吸附法、燃烧及催化转化法，其他的方法还有冷凝、生物净化、膜分离及电子辐射-化学净化等。 气态污染物的净化可采用一种净化方法，或多种方法联合使用。下面介绍几种主要的净化方法。 第一节 气态污染物的吸收净化方法 吸收是利用气态污染物对某种液体的可溶性，将气态污染物（溶质）溶入液相(吸收剂或溶剂)，又称湿式净化。吸收分为物理吸收和化学吸收，前者是简单的物理溶解过程，后者在吸收过程中气体组分与吸收剂还发生化学反应。由于工业废气往往是气量大、气态污染物含量低、净化要求高，物理吸收难于满足要求，化学吸收常常成为首选的方案。 （一）气体的溶解与平衡 在一定的温度与压力下，混合气体与吸收剂接触时，混合气体中的A 组分向液相迁移而被吸收，同时，液相中的A 组分也会从液体逸出而被解吸，当气液之间的吸收与解吸速度相等时，达到动态平衡状态。此时吸收剂所能溶解的气体量称为平衡溶解度，它是吸收过程的极限。对于非理想溶液，吸收溶液中被吸收组分A 浓度较低的情况，平衡状态时气相A 组分的分压(平衡或饱和分压)与液相中A 组分的浓度(平衡或饱和浓度)之间的关系可用亨利定律来描述，即： * A A A p E x = (7－1) 式中 *A p —组分A 在气相中的平衡分压，MPa ； EA —亨利系数，MPa ； xA —组分A 在液相中的摩尔分数。 难溶解气体的EA 值较大，而易溶解气体的EA 值较小。亨利系数基本不受压力的影响，但随温度的提高而增加，变化较大。亨利定律也可表示为： * A A A c H p = (7－2) 式中 cA —组分A 在液相中的溶解度，kmo1/m3；
班级环本二班学号 1105430232 姓名蒋佳分数 第二次作业 下列7种主要气态污染物的处理技术： 一、粉尘控制技术 1．高压静电除尘技术将50赫兹、220伏交流电变成100千瓦以上直流电加到电晕极(阴极)形成不均匀高压电场，使气体电离产生大量的负离子和电子，使进入电场的气体粉尘荷电，在电场力的作用下，荷电粉尘趋向相反的电极上，一般阳极为集尘极，依靠振打落入灰斗排出，完成净化除尘过程。高压静电除尘器高效低阻可广泛用于建材、冶金、化工等行业粉尘污染场合。它处理粉尘浓度高，对001微米微细或高比电阻粉尘，除尘效果更为明显，系列产品满足不同风量的烘干设备，匹配灵活，适合烘干机废气特性的粉尘治理。 2．旋风除尘技术工作原理是在风机的作用下，含尘气流由进口以较高的速度沿切线方向进入除尘器蜗壳内，自上而下作螺旋形旋转运动，尘粒在离心力的作用下，被甩向外壁，并沿壁面下旋，随着圆锥体的收缩而转向轴心，受下部阻力而返回，沿轴心由下而上螺形旋转经芯管排出。外壁的尘粒在重力和向下运动的气流带动下，沿壁面落入灰斗，达到除尘的目的。由于旋风除尘器是依靠尘粒惯性分离，除尘效率与粒径成正比，粒径大除尘效果好；粒径小，除尘效果差，一般处理20微米以上的粉尘，除尘效率在70％～90％。 3．袋除尘技术对颗粒0.1微米含尘气体，除尘效率可高达99％，烘干机废气除尘选用袋除尘器不用考虑排放浓度超标问题。烘干机抗结露玻纤袋除尘器是目前理想的除尘净化设备。该设备采用微机控制，分室反吹，定时清灰，并装有温度检测显示，超温报警装置，采用CW300—FcA抗结露玻纤滤袋，可有效防止滤袋结露，也不会烧坏滤袋。 4．湿法除尘技术含尘气体由引风机通过风管送入除尘塔下部，由于断面变大，流速降低，并且粗颗粒粉尘先在气流中沉降，较细粉尘随气流上升，喷淋下来水珠与粉尘气流逆向运动，粉尘被湿润自重不断增加，在重力作用下，克服气流的升力而下降成泥浆水，通过下部管道进入沉淀池，达到除尘的目的。泥浆水一般经过2～3级循环沉淀变清水，用泵打入除尘塔内循环使用，不造成二次污染。 5．湿法除尘技术由沉降室和高压静电组成除尘工艺是含尘废气由引风机经风管高速送入沉降室，碰撞到墙壁上，气流走向改变，使风速迅速降低，颗粒粉尘沉降，经输送设备排出，微细粉尘随气流进入高压静电除尘器电场，在离子的连续轰击下而荷电，飞向集尘极被收集后排出，净化后的气体由风管排入大气。 6．旋风＋高压静电除尘技术该除尘技术是烘干机含尘废气由风管进入前级高效旋风除尘器进行预除尘，粉尘由灰斗经排灰设备排出，气流含尘浓度降低，然后进入高压静电除尘器的二级除尘，净化后的气体出风机排入大气，使除尘效率提高，工艺灵活，安全可靠。 二、二氧化硫控制技术 1．抛弃法：将脱硫的生成物作为固体废物抛掉 2．回收法：将SO2转变成有用的物质加以回收 3．湿法脱除SO2技术 1)石灰石-石膏法脱硫技术烟气先经热交换器处理后，进入吸收塔，在吸收塔里SO2 直接与石灰浆液接触并被吸收去除。治理后烟气通过除雾器及热交换器处理后经烟囱排放。吸收产生的反应液部分循环使用，另一部分进行脱水及进一步处理后制成石膏。 2)旋流板脱硫除尘技术针对烟气成份组成的特点，采用碱液吸收法，经过旋流、喷淋、吸收、吸附、氧化、中和、还原等物理、化学过程，经过脱水、除雾，达到脱硫、除尘、除湿、净化烟气的目的。脱硫剂:石灰液法、双碱法、钠碱法。 4. 半干法脱除SO2技术
1.目的 为满足本公司的生产和服务的要求，对所需的基础设施进行有效管理。 2. 适用范围 适用于本公司工作设施，生产设备及相关辅助设备设施的配置、使用、维护、维修管理。 3. 职责 办公室负责厂房、办公楼、水电气供应设施，消防及通迅设施、运输车辆(不含公司内部产品运转工具)等的管理。 工程部负责公司主要生产设备、辅助设备、备品备件的管理。 相关部门负责正确使用、维护和保养相关设施、设备。 4. 工作程序 工作设施的管理 厂房、办公楼、水电供应设施，消防、通迅设施，信息系统及运输车辆等的购置，根据项目大小类别由总经理或指定项目负责人，成立专门小组，制定具体实施方案， 组织相关部门和人员评审，总经理批准后由办公室具体组织实施。 实施过程中的记录、图纸，资料交文控中心归档保存。 实施投入前，由办公室制定有关的管理规范，操作要求，日常和定期维护保养计划和方案，并组织实施。 生产设备的管理 设备的分类。 按用途分为： 主要生产设备：指用于生产加工产品的设备。 辅助设备：如模具、周转箱、周转车等。 备品备件：设备上的易损、易耗件。 设备的采购 a.整条生产线，大型复杂、精度要求高或贵重的生产设备的采购，由总经理组织工程负责 人和生产部及相关部门人员，进行市场调研、可行性论证后再形成文件。由总经理批准 后，同供货商进行谈判，签订采购合同，实施采购。 b.一般生产设备和辅助生产设备的采购，由使用部门提出规格型号，技朮要求，经总经理 批准后实施。 c.自制设备由工程部生产工程组制定设计方案组织制造，需要外购的零件填写<<请购 单>>，经总经理批准后交采购科实施采购。要求难度大、复杂的自制设备要保持完整的 技朮资料。 d.设备备品备件的采购，由使用部门填写<<请购单>>，经总经理批准后交采购科实施采购。
环境污染治理技术 一、废水治理技术 (一)废水的物理处理 1.均衡和调节 2.沉淀法 沉淀法：沉淀法也称澄清法，它是利用废水中悬浮物 比重比水大，可惜借助重力作用产生下沉的原理而达 到固液分离摸底的一种处理方法。 3.隔油 废水中油的状态：浮油、分散油、乳化油、溶解油。 4.隔滤法 根据悬浮物颗粒的大小和性质，可以选用格栅、筛网、 滤布、粒状滤料及微孔管等过滤介质。 5.磁力分离 磁力分离是利用磁场力截留和分离废水中污染物的方 法，主要用于去除废水中磁性及非磁性悬浮物和重金 属离子，同时对废水中的有机物，油类物质和生活污 水中的细菌和病毒也有一定的去除作用。 (二)废水的化学处理法 1.化学混凝法 混凝法的优点：设备费用低、处理效果好，操作管理 简单。
缺点：要不断的向废水中投加混凝剂，运行费用较高。 混凝处理工艺的操作过程：药剂的制备、投加、混凝、 絮凝、沉淀分离。 2.中和法 酸性废水和碱性废水的中和处理，都是中和反应。 3.氧化还原法 氧化还原法是利用氧化还原反应将废水中的有害物质 转化为不溶解的或无毒的新物质，达到无害化的目的。 4.化学沉淀法 利用某些化学物质为沉淀剂，使其与废水中的某些可 溶性污染物发生化学反应，生成难溶于水的化合物从 废水中沉淀处理的水处理的方法。该法多用于去除废 水中重金属离子及含硫、氰、氟、砷的有毒化合物。 5.电解法 主要适用于处理含重金属离子、含油废水的脱色。 6.高级氧化技术 (三)废水的物理化学处理法 1.吸附法 吸附法是利用多孔性固体吸附剂来处理废水的方法。 吸附剂有很强的吸附能力，可以把废水中的可溶性有 机物或无机物吸附到它的表面而除去，对废水中的细 菌、病毒等微生物也有一定的去除作用。
环保工程师考试辅导资料：气态污染物控制原理（八） 五、气体燃烧净化 1.燃烧法的基本原理（了解） 2.燃烧法的分类及特点（了解） 燃烧法分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。 （1）直接燃烧法 直接燃烧也称为直接火焰燃烧，是把废气中可燃的有害组分当作燃料直接燃烧，从而达到净化的目的。该方法只能用于净化可燃有害组分浓度较高或燃烧热值较高的气体 直接燃烧的特点如下：a.直接燃烧不需要预热，燃烧温度在1100℃左右，可烧掉废气中的碳粒，燃烧完全的最终产物是C O2、H2O和N2等；b.燃烧状态是在高温下滞留短时间的有火焰燃烧，能回收热能；C.适用于净化可燃性的、有害组分浓度高或燃烧值较高、气体量不大的气体。 （2）热力燃烧法 对于废气中可燃组分较低、燃烧时放出的热量不足以维持燃烧所需的最低温度时需要加入一定量的辅助燃料。热力燃烧就是利用辅助燃料燃烧放出的热量将混合
气体加热到要求的温度，使可燃有害组分在高温下分解成为无害物质，以达到净化目的。 （3）催化燃烧法 燃烧是在催化剂存在的条件下，废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧转化为C O2和H2O，催化燃烧操作过程中能耗大小及热量回收的程度将决定催化燃烧法的应用价值。 ①催化燃烧法用催化剂 ②催化燃烧工艺流程和设备 ③催化燃烧特点 六、气体催化净化 气体催化净化是使废气通过催化剂床层，利用催化剂的催化作用将废气中的污染物转化为无害物质，或易于处理回收利用的物质的净化方法。 1.催化反应机理（了解） 催化作用的特征：a加快化学反应速度，控制反应方向。B催化作用不能改变化学平衡和反应热。c催化作用有特殊的选择性，催化作用能有选择地是特定的反应加速。 2.催化剂的组成和性能
基础设施控制程序 1 目的 为确保格项基础设施正常使用和维护，使医疗器械生产运作能顺利进行并达到产品符合要求； 2 范围 适用于公司医疗器械产品生产所需基础设施的提供、维护和管理； 3 职责 3.1 总经理负责基础设施配置申请的批准。 3.2 设备部负责基础设施的规划、提供和检查。 3.3 采购部负责基础设施的采购； 3.4 各使用部门负责基础设施的日常维护保养； 4.1 定义 4.1 基础设施： a) 建筑物、工作场所和相关的设施：如厂房建筑物、生产洁净区、电梯设施、供水、气等； b) 过程设备（硬件和软件）：如生产/检测设备、通风制冷系统、检测软件等； c) 支持性服务：如运输、通讯或信息系统等 5 程序 5.1 建筑物、工作场所和相关设施 5.1.1 厂址应远离空气和水污染区，距离交通要道的距离应大于50米。厂区内无积水、杂草、花粉、垃圾堆、蚊虫孽生地。厂内道路平整不露土。 5.1.2生产区和生活区分开。 5.1.3洁净区应配有中央空调、集中送风的空气调节净化系统其送风量应能满足D级区的换气次数的要求。 5.1.4公司设置的洁净区（车间）应能符合《医疗器械生产质量管理规范》中的要求的所有要求。 5.1.5在厂区内已设立独立的物理检测室、化学检测室、无菌检查室、微生物限度室、阳性对照室和产品留样室等，应配置相应的仪器设备，其规模与公司的生产规模和检验项目相适应。 5.1.6 设备部负责厂房及相关设施的维护管理，定期进行巡查和维护并保持记录。详见《厂房及相关设施维护管理规定》。 5.1.7生产部负责车间防虫设施的维护管理，定期进行巡查和处理并保持记录。详见《车间昆虫巡查及处理记录》。 5.2 过程设备（硬件和软件） 5.2.1为满足洁净区内使用的工位器具，工作衣、帽、鞋、口罩等清洗用水的要求，公司设置纯化水制造设备，其制水质量和数量能满足《中国药典》、中的要求，生产部每次制水需作
修改记录 页次版本修改内容生效日期1-5 A/0 新制定2017.10.24 分发要求 分发部门分发份数分发部门分发份数分发部门分发份数 总经理1份行政部1份 管理者代表1份财务部1份质检部1份 生产技术部1份 市场部1份 受控文件盖章 制定审批 制定部门制定者审核批准生产技术部
1、目的： 识别并提供、维护为实现产品的符合性所需的基础设施，保证生产经营及日常办公管理工作的正常运行需求。 2、范围： 适用于对公司基础设施的控制。 3、定义： 基础设施: 组织运行所必需的设施、设备和服务的体系。适用时包括： a、建筑物、工作场所和相关的设施（如水、汽、电供应的设施）； b、过程设备（如各类过程运行、控制和测试设备，包括硬件和软件）； c、支持性服务（如交付后的维护网点、配套用的运输或通讯服务等）。 行政设备: 基础设施的组成部分，指为保证正常办公和后勤服务及安全要求所配置的各类设备，如电脑、办公设施及软件、员工生活设施等。 4、职责： 总经理：负责确保所需基础设施和工作环境的提供。 行政部：负责公司建筑物、工作场所和配套设施的施工、验收与维护；公司电脑、办公设施及其周边配置、环保设备的验收、检查及统一管理。 生产技术部：负责生产设备的识别、日常保养与维修。 市场部：负责所需设备、设施的采购。 各部门：负责所用设施的请购与日常保养。 5、工作程序： 5.1基础设备、设施的识别与管理 5.1.1 公司为实现产品的符合性、日常办公活动所需的设施包括：建筑物、工作场（办 公场所等）、生产设备、软件（计算机网络）、支持性服务（水、电、气供应）、 通讯设施等。 5.1.2 行政部负责办公活动设备的识别，生产部负责生产设备的识别，并编制《设备清 单》，对设备统一编号，以便于维护和保养。各使用单位如发现设备出现问题，应 及时上报行政部及相关部门领导。
医疗器械生产企业基础设施控制程序 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
基础设施控制程序 1 . 目的 规定设备和设施的请领、使用、维修、保管的管理，以确保设施、设备能满足产品质量的需要。 2 .适用范围 本程序适用于公司所有设施和设备的管理。 3 .职责 总经理负责重大设施、设备(价格在1万元以上)配置申请的批准。 生产部负责生产设备的申购、验收、使用、维修和报废过程的统筹管理；负责车间、仓库及其配套设施的管理。 采购科负责设备、设施的采购。 3.4使用部门负责设施、设备的使用管理和日常保养工作。 4 . 作业程序 设施配置与使用管理 （1）. 设施配置 a) 厂房的扩建、运输车辆的购买等重大事项由总经理决定。 b) 生产性辅助设施配置。
生产性辅助设施(如工作台、工位器具、通风设备等)、由使用部门填写《设施、设备配置申请表》交设备采购科，设备采购科负责人签署自制或外购意见，并落实完成时间，最后交生产部负责人批准(如价格在1万元以上，还需送总经理批准)。 需外购的设施，由设备采购科填写“请购单”，经生产部负责人批准 后交采购科采购。 设施购回后或自制完成后，由设备采购科通知使用部门验收、领取，并办理交接手续。 设备采购科应做好这些设施的台账(低值易损的设施无需记人台账)。c) 办公设施，如电脑、电话、传真机、设计工具等，由使用部门填写 “请购单”，经行政部负责人批准后交行政部指定专人购买(超过 10000元的应由总经理批准)。 d) 各部门按类别在其固定资产台账上记录所使用的设施和设备。 （2）.设施使用管理 a) 厂房及其配套设施(如通风装置、安全消防器材、水、电、气设施等)的 保养、维修由设备科负责，应将保养、维修情况记录在《设施管理卡》上。 b) 一般的生产性辅助设施，由使用部门指定专人分工管理，保持清洁。出 现问题时，由设备科修理，修理情况记录在《设施管理卡》上。 c) 对重要的设施，设备部门要编写维护保养规定。使用部门指定专人按 规定进行维护保养。出现故障时，由设备科修理。维护保养、修理情 况应记录在《设施日常保养项目表》、《设施检修单》上
基础设施控制程序范文 1、目的 明确生产所需设施的管理要求，使得设施能正常使用，确保产品品质。 2、范围 凡公司为生产需要所购入、自制、修理及报废之生产机器及设备均属之。 3、职责 3. 1总经理负责生产部对建筑物、工作场所和相关设施、过程设备、支持性服务等事项的计划或决定的批准。 3. 2以多方论证的方法规定提供及持其各程，以及成品与服务符合性所必要之基础设施:(a)建筑物及附公共施(b)包括硬件及软件(c)源(d)通技 3. 3生产部负责人负责本程序的全面贯彻和正确执行。 3. 4品质部负责检测设备和计量设备的控制。 3. 5生产部负责生产设备、工艺装备和工位器具的控制管理。支持性服务的控制及标准生产设备、工艺设备、上位器具、检测设备、计量器具等的购置申请。 3. 6使用部门负责基础设施的正确使用、日常维护保养的控制。 3. 7维修单位:(电工) 3. 7. 1机备故障之修理。
3. 7. 2新机台试车工作之执行与编号并汇总。 3.7.3托外维修之申请及追踪确认。 3. 7. 4对各设备之消耗性零件件或易损坏之重要零件配件，建立“机器设备零件备品清单”。 3. 7.5对机器设备建立“年度设备定期保养计划表”，可请生产部沟通了解设备的使用情况再订定保养计划。 4,程序 4. 1设备的识别、配置 4..1.1建筑物、工作场所(含办公、生产、贮存场所)和相关的设施(含水、电、风、气和空调等)。 4.1.2过程设备(含生产设备、工艺装备、工位器具、检测设备、公!一量器具、计算机软件等)。 4. 1. 3支持性服务(如运输、通讯或信息系统等)。 4. 1. 4关键生产过程设备的识别 4. 2生产设备的验收 4. 2. 1购置的设备进公司时或自制设备完工后，均要履行验收手续并记录;设备验收由采购部组织电工和需求部门及相关人员进行现场验收并记录于《设备验收/安装记录表》。 4.2.2验收时既要检查设备本身的附件，也要检查应用的资料（合同、装箱洁单、安装使用说明书、随机图册、合格证、保修增值税发票），若一切完好，则予以验收并记录于《设备验收/安装记录表》。 4.2.3新设备入库后之验收由仓管员开出“设备验收/安装记录表”交
文件制修订记录
1.0目的 对基础设施策划、提供、维护、应急、评价等进行规定，对基础设施建设的相关方进行告知，使其了解本公司的管理方针，为公司实现产品的符合性、满足顾客要求提供物质和条件保障。 2.0适用范围 适用于基础设施（包括建筑物、工作场所和相关设施、过程设备、支持性服务设施）的确定、提供、维护； 3.0职责 3.1 工艺技术部 负责对基础设施的策划、评价等工作提供工艺依据，是基础设施策划的归口管理部门。 3.2 基建工程部 3.2.1 负责基础设施建设、跟踪基础设施项目全过程，组织基础设施项目验收，并保证新项目的“三同时”（同时设计、同时施工、同时投产）顺利进行； 3.2.2 负责建筑物、工作场所和相关设施项目的维护、维修。 3.3 装备动力部 3.3.1 设备科负责公司生产设备及特种设备的归口管理，负责公司生产设备的日常管理工作，参与设备招标，组织设备开箱验收，参与设备项目验收，并建立设备管理台账；负责设备的维护、保养、修理、检查、停用、调拨、封存、报废、设备事故等管理；制定设备故障的应急反应计划并组织实施。 3.3.2 动力科负责公司能源的归口管理，负责本部门所属设备的管理；负责公用动力站房设备及站房内管线及厂房外公用动力管线、路灯、的维护修理；负责制定公司公用动力设备应急反应计划及并组织实施。 3.4 信息部负责网络、通讯设施的归口管理； 3.5 采购部负责设备、备件的采购，参与设备验收。
3.6 行政部 3.6.1 负责基础设施资料的接收、整理、保管、借阅的管理； 3.6.2 负责公司安全的管理及环境和职业健康安全检查与跟踪； 3.6.3 负责办公楼的水、电、气的维护修理； 3.6.4 负责新建、改建、扩建相关项目的“三同时”监管，必须提出安全、卫生环保等具体治理措施，安环科需全程参与整改项目的总平布置、工艺方案选择、安环措施能力评估等对项目建成后验收产生重大影响的所有环节。 3.7 使用单位 3.7.1 负责本部门基础设施的正确使用，参与设备和生产线的调试、验收；3.7.2 负责本部门设备的维护、保养、修理。 3.8 财务部负责公司基础设施项目的按合同付款，基础设施的资产管理和监督。 4.0工作程序 基础设施控制工作流程图：见附件。 4.1 基础设施的策划 4.1.1 采用多方论证的方法来制定工厂、设施和设备的计划，工作的布局应优化材料的转移、搬运，以及对场地空间的增值使用，并应便于材料的同步流动。制定并实施对现有操作的有效性进行评价和监视的方法。 4.2 基础设施的验收 4.2.1 建筑物、工作场所和相关设施项目的验收由基建工程部组织相关单位按照相关环境和职业健康安全要求、项目要求等进行验收。 4.2.2 过程设备、生产线、公用动力设备、运输设备项目验收，具体按相应设备管理制度执行。 4.2.3 通讯设备的验收由行政部牵头组织。 4.2.4 网络设备的验收具体按信息部相关规定执行。 4.2.5 文件、资料验收，具体按各部门档案管理要求执行；
1.目的 加强对公司基础设施的管理，充分发挥基础设施的使用效能。 2.范围 适用于公司职能部门及各物业服务中心。 3.定义 3.1基础设施包括：资产（办公设备设施以及提供服务时使用的非配套的设备、设施、工具、检测仪器仪表）、公章证照、图纸资料等。维修材料、电脑零配件、服装不列为资产。 3.2根据物资的价值和使用期限，资产分为：固定资产、低值易耗品。 3.2.1固定资产：单位价值1000元及以上，及使用年限超过1年的有形资产。 3.2.2低值易耗品：单位价值在200元及以上1000元以下，使用期限超过一年的各种用具物品（包括工具、管理用具、玻璃器皿、包装容器等）。 5.方法和过程控制 5.1资产来源分公司资产、捐赠资产、代管资产、其它资产。 5.2各类资产按以下类别建档管理 5.2.1机械、工具、设备类（包括维修、清洁绿化工具） 5.2.2运输工具类； 5.2.3家私类； 5.2.4电脑设备类； 5.2.5通讯设备类； 5.2.6保安消防器械类； 5.2.7电子、电器类； 5.2.8其它类 资产在分类记账时按照从1—8的顺序，能进入上一级类别的不进入下一级别。
序号 5.3《资产管理软件》编码规则： 资产编号规则： 5.4资产的购置、调拨、维修、借用及报废 5.4.1资产的购置严格按照《采购管理程序》执行，资产购买后使用部门必须准确完整填写《资产情况审核单》，经总经理办公室审批后方可到财务管理部办理报销手续；办公设备设施、公章证照类报总经理办公室审批。 5.4.2部门之间发生的资产调拨，须填写《资产情况审核单》，并由双方部门负责人确认后到总经理办公室办理调拨手续，部门资产管理员根据审批后的《资产情况审核单》及时更改《资产管理软件》内容和《台帐》账目。 5.4.3各部门发生电脑零配件的调拨，由总经理办公室电脑工程师负责办理，调出/调入部门资产管理员只需在《资产管理软件》系统中进行相应的登记，不需再填写《资产情况审核单》。 5.4.4各类资产的维修应根据公司体系文件和财务规定，严格遵守公司的审批制度，相应的维修费用按审批权限报批。 5.4.5为了达到资源共享、节省开支，有些必备而又不常用的大件工具、设备，可以由相关部门购买，其他部门借用时按规定办理领、借用和物资交接手续，并负担因此产生的维修费用。 5.4.6资产经专业人士及财务管理部确认已无法维修或维修费用接近或超过重置价格时，可申请报废。 5.4.7报废资产须填写《资产情况审核单》，经部门负责人同意后，报总经理办公室审核后报废处理；固定资产的报废须经财务管理部审核，总经理审批后方可报废。 5.4.8资产报废经批准后，资产管理员根据《资产情况审核单》在《资产管理软件》和《台帐》中进行销账处理。 5.4.9资产管理员须确保本部门资产管理手续的完善，资产发生变化时（新购、调拨、保养、维修、报废、盘赢、盘亏）需及时录入《资产管理软件》和《台帐》中(公司本部的资产由总经理办公室负责管理；其中办公设备设施由总经理办公室负责管理)。 5.4.10报废物资处理后，需将处理方式、收据凭证字号（有残值）、经手人、证明人等相关内容在《资产情况审核单》部门存档联后背书。
基础设施控制程序 文件编号： 制作部门： 发布日期： 受控状态： 制定：审核：核准：
文件制/修订记录
一、目的 对现有的工厂基础设施进行维护管理，对工厂、设施和设备策划进行效果评价，采取措施不断的提高制造过程能力。 二、适用范围 程序适用公司基础设施的管理、维护、改造；工厂设备、设施的工艺布局的改进和设备、设施的更新。 三、定义 基础设施：本组织根据顾客的产品/服务的需求提供设施和设备，包括：厂房、仓库、生产设备、工装辅具、公用动力设施、运输、通讯、计算机（硬件、软件）及销售服务设施等。 四、职责 4.1 人事行政部负责基础设施中的通讯、运输设施管理维护并组织对其运行的有效性进行评价，提供更新计划。（详见附表） 4.2 制造部组织厂房、生产设备、工装辅具、公用动力设施相关过程的的策划活动，采用多方论证的方法 确定改进计划。 4.3物控计划部负责仓库和运输设施的管理。 4.4制造部在工厂、设施和设备的策划时，要考虑环境因素和危险源的影响，对其影响的程度进行评价， 同时采用相应的控制手段。 4.5 IT部门负责计算机（硬件、软件） 4.6总经理审批基础设施的配置计划。 五、工作内容 5.1基础设施的识别与管理，附表1。 5.1.1相应责任部门建立《基础设施台帐》，并负责实施。 5.1.2责任部门应根据公司的发展计划，在当年12月份组织有关部门对现行基础设施运行的有效 性进行评价，并在此基础提出项目改进计划提交总经理进行审批，并负责实施。 5.2 工厂、设施和设备策划 5.2.1工厂、设施和设备策划时机应包括下列几方面。 （1）新产品开发的过程策划时； （2）原批量产品产量增加时；