大气污染控制工程气态污染物控制技术基础气体吸附

第七章气态活染物控制技术基础一、填空题1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的不同，或与吸收剂中的组分发生，从而将有害组分从气流中分离出来。

【答】溶解度，化学反应2、用水吸收HC1气体属于，用N a OH溶液吸收S02属于，用酸性溶液吸收N H3属于。

【答】物理吸收，化学吸收，化学吸收3、目前工业上常用的吸收设备可分为、和三大类。

【答】表面吸收器，鼓泡式吸收器，喷洒式吸收器4、气体扩散同时发生在气相和液相中，扩散过程既包括，也包括。

【答】分子扩散，湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液气比，物理含义为。

【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量6、常用的吸收剂有和。

【答】水，碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、、及等。

M g2+, S二酸，氨【答】燃料脱硫，燃料固硫，烟气脱硫8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题，通过在吸收液中加入C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。

【答】浆液的p H值，吸收温度，石灰石的粒度9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有，，，流体力学状态，控制溶液过饱和，吸收剂种类等。

【答】石灰/石灰石法，氧化镁法，钠碱法10、目前应用较多的脱硫方法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。

【答】催化还原法（选择性、非选择性)，吸收法，吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。

【答】固定床吸附器，移动床吸附器，流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。

【答】吸附剂表面积、吸附剂的孔隙大小、孔径分布、分子极性、吸附剂分子上官能团性质13、吸附区高度的计算方法有法和法。

【答】穿透曲线法；希洛夫近似法14、希洛夫方程式为。

【答】x=K L-t015、进入催化燃烧装置的气体首先要除去粉尘、液滴等有害组分，其目的为。

【答】防止中毒16、催化剂的组成为、和。

【答】主活性组分；助催化剂；载体17、催化剂的性能主要指其、和。

第七章气态污染物控制技术基础从污染气体中脱除二氧化硫等气态污染物的过程，是化工及有关行业中通用的单元操作过程。

这种单元操作的内容包括流体输送、热量传递和质量传递。

其中质量传递过程主要采用气体吸收、吸附和催化操作。

第一节气体扩散气体的质量传递过程是借助于气体扩散过程来实现的。

扩散过程包括分子扩散和湍流扩散两种方式。

一、气体在气相中的扩散气态污染物通过惰性气体组分B的运动，可用A在B中的扩散系数D AB给出。

D AB与气体B通过气体A的扩散系数D BA相等，可由修正的吉里兰方程给出。

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。

二、气体在液体中的扩散第二节气体吸收一、吸收机理气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程，对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广。

把吸收过程简化为通过气液两层层流膜的分子扩散，通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。

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，在稳态吸收操作中，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。

吸收传质速率方程的一般表达式为：吸收速率＝吸收推动力×吸收系数，或吸收速率＝吸收推动力/吸收阻力。

吸收系数和吸收阻力互为倒数。

吸收速率方程表达式有多种，有气相分传质速率方程，液相分传质速率方程及总传质速率方程。

二、气液平衡1.气液相平衡关系式（1）气体在液体中的溶解度（2）亨利定律（3）亨利定律式参数的换算2.吸收系数3.界面浓度（1）作图法（2）解析式三、物理吸收1.吸收操作线方程在吸收操作中，一般采用逆流连续操作，通过对逆流操作吸收塔进行物料衡算，可得出吸收操作线。

2.吸收剂用量与液气比设计吸收塔时，所处理的气体流量、进出塔气体溶质浓度均由设计任务而定，吸收剂的种类和入塔浓度由设计者选定，而吸收剂用量和出塔溶液中吸收质浓度需通过计算确定。

《大气污染控制工程》教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程英文名称：Air Pollution Control Engineering课程类型：必修课先修课程：《高等数学》《环境工程原理》《物理化学》学分：4总学时：64（理论学时：64）二、课程性质、目的与任务《大气污染控制工程》是环境工程专业的一门主干专业课程，由讲课、实验、课程设计等环节组成。

学习本课程之前要求先修完《高等数学》、《环境工程原理》、《物理化学》等有关基础课或专业基础课。

通过本课程的学习与实践，全面掌握大气污染的来源、途径和机理（包括基本概念、基本理论、基本技能）、大气污染控制的原理、方法和实践以及前沿研究领域，同时，还要求掌握与此相关的标准和政策法规及其发展前景。

通过本课程的学习，达到三个目标：（1）学习必要的理论知识和方法、技巧；（2）培养学生工程设计能力和研究能力，解决大气污染问题的实际操作、设计等实践实验能力；（3）了解大气污染控制工程领域前沿研究内容，激发学生的创造力，培养创新思维。

三、课程教学内容与要求（一）概论要求了解大气污染的分类、组成、分布及大气污染问题，理解大气污染的综合防治措施定义。

（1）大气污染和大气污染物（2）大气污染及其控制情况（3）大气污染的综合防治措施（4）大气环境标准2、教学重点大气污染的综合防治措施。

3、教学难点大气污染的来源，大气污染的综合防治措施。

（二）燃烧与大气污染1、教学内容与要求要求了解燃料的种类、组成，理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，掌握燃烧的计算。

（1）燃料的性质（2）燃料燃烧过程（3）烟气体积及污染物排放量计算（4）燃烧过程硫氧化物的形成与控制（5）燃烧过程氮氧化物的形成与控制（6）燃烧过程中颗粒污染物的形成（7）燃烧过程中其他污染物的形成重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，重点掌握燃烧过程污染物排放计算。

3、教学难点燃烧过程污染物排放计算。

（三）大气污染气象学1、教学内容与要求要求了解与大气污染相关的气象学基本知识，理解和掌握大气圈的结构、主要气象要素、大气稳定度和逆温的概念。

一、名词解释大气污染系:由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境. 大气稳定度：垂直方向上大气稳定的程度。

气压梯度力:单位质量的空气在气压场中受到的作用力.空燃比:单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。

干绝热直减率：干空气块绝热上升或下降单位高度时,温度降低或升高的数值.二、填空题1、大气污染物侵入人体主要的途径:表明接触、食入含污染物的物质和水、吸收被污染的空气。

2、湿法脱硫技术包括:氧化镁湿法烟气脱硫、海水烟气脱硫技术、湿式氨法烟气脱硫。

3、目前，常用的除尘器分为:机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器四种.4、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化5、影响燃烧过程的因素是：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。

三、简答题1、简述双模理论模型的基本要点?答:（1）当气液两相接触时,两相之间有一个相界面在相界面两侧分别存在着呈层流流动的气膜和液膜。

溶质必须以分子扩散形式从气流主体连续通过这两个膜层而进入液相主体。

（2)在相界面上，气液两相的浓度总是相互平衡，即界面上不存在吸收阻力.(3)在层膜以外的气相和液相主体内，由于流体的充分湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体内没有浓度梯度存在，也就是说,浓度梯度全部集中在两层膜内。

2、大气分为哪几层？分别有么特点？答：(1)对流层：a虽然薄，但却集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层中，天气变化最复杂。

b大气温度随高度增加而降低c空气具有强烈的对流运动,主要是由于下垫面受热不均匀及其本身特性不同造成的。

D温度和湿度的水平分布不均匀.(2)平流层：气温虽高度增高而增高,集中了大部分臭氧,吸收紫外光，保护地球。

（3）中间层：气温虽高度的升高而迅速降低（4)暖层：分子被高度电离,存在大量的粒子和电子。

第七章气态活染物控制技术基础一、填空题1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的不同，或与吸收剂中的组分发生，从而将有害组分从气流中分离出来。

【答】溶解度，化学反应2、用水吸收HC1气体属于，用N a OH溶液吸收S02属于，用酸性溶液吸收N H3属于。

【答】物理吸收，化学吸收，化学吸收3、目前工业上常用的吸收设备可分为、和三大类。

【答】表面吸收器，鼓泡式吸收器，喷洒式吸收器4、气体扩散同时发生在气相和液相中，扩散过程既包括，也包括。

【答】分子扩散，湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液气比，物理含义为。

【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量6、常用的吸收剂有和。

【答】水，碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、、及等。

M g2+, S二酸，氨【答】燃料脱硫，燃料固硫，烟气脱硫8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题，通过在吸收液中加入C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。

【答】浆液的p H值，吸收温度，石灰石的粒度9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有，，，流体力学状态，控制溶液过饱和，吸收剂种类等。

【答】石灰/石灰石法，氧化镁法，钠碱法10、目前应用较多的脱硫方法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。

【答】催化还原法（选择性、非选择性)，吸收法，吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。

【答】固定床吸附器，移动床吸附器，流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。

【答】吸附剂表面积、吸附剂的孔隙大小、孔径分布、分子极性、吸附剂分子上官能团性质13、吸附区高度的计算方法有法和法。

【答】穿透曲线法；希洛夫近似法14、希洛夫方程式为。

【答】x=K L-t015、进入催化燃烧装置的气体首先要除去粉尘、液滴等有害组分，其目的为。

【答】防止中毒16、催化剂的组成为、和。

【答】主活性组分；助催化剂；载体17、催化剂的性能主要指其、和。

第七章 气态污染物控制技术基础第一节 气体吸收一 概述1．定义：吸收净化法是利用废气中各混合组分在选定的吸收剂中溶解度不同，或者其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反应，达到将有害物从废气中分离出来，净化废气的目的的一种方法。

吸收2．分类：（1）物理吸收：可看成是单纯的物理溶解过程。

如：水吸收HCL 、CO 2等。

吸收限度取决于气体在液体中的平衡浓度；吸收速率主要取决于污染物从气相转入液相的扩散速度。

（2）化学吸收：吸收过程中组分与吸收剂发生化学反应。

如：碱液吸收CO 2、SO 2等；酸液吸收NH 3等。

吸收限度同时取决于气液平衡和液相反应的平衡条件；吸收速率同时取决于扩散速度和反应速度。

（3）异同点：同：两类吸收所依据的基本原理以及所采用的吸收设备大致相同。

异：一般来说，化学反应的存在能提高反应速度，并是吸收的程度更趋于完全。

结合大气污染治理工程中所需净化治理的废气，具有气量大，污染物浓度低等特点，实际中多采用化学吸收法。

二 吸收净化的基本原理1．气液相平衡（1）定义：在一定的温度和压力下，气液两相发生接触后，吸收质便由气象向液相移动，随着液体中吸收质浓度的逐渐增加，吸收速率逐渐渐少，解析速率逐渐增大，经过一段时间接触后，吸收速率和解析速率相等，即吸收质在气象中的分压和在液相中的浓度不再变化，此时气液两相达到平衡，简称相平衡。

在平衡状态下，被吸收气体在溶液上方的分压称为平衡分压，可溶气体在溶液中的浓度称为平衡浓度，或平衡溶解度，溶解度。

（2）气体在液体中的溶解度：在100kg 水中溶解气体的千克数。

参见P241图7-4，常见气体在水中的溶解度，可知： ①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温度一定时，溶解度随溶质分压升高而增大。

在吸收系统中，增加气相总压，组分的分压会增加，溶解度也随之增加。

2．亨利定律（1）定义：对于稀溶液，在较低压力下，x —p 是通过原点的直线，但在压力偏高时与直线偏差很大，这样在较低压力下，我们就可用“亨利定律”来表示。