气态污染物的吸收法净化

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、双膜理论吸收是气相组分向液向转移的过程，由于涉及气液两相间的传质，因此这种转移过程十分复杂，现已提出了一些简化模型及理论描述，其中最常用的是双膜理论，它不仅用于物理吸收，也适用于气液相反应。

对于VOC相关的知识，大家知道多少呢，尤其是关于其具体的处理方法，更是需要我们去熟悉掌握。

为此，接下来我们就有必要来具体看看都有哪些方法吧。

1、吸附法吸附法利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等具有多孔材料吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。

吸附法的优点在于去除效率高、能耗低、工艺成熟、脱附后溶剂可回收。

此外，吸附法其吸附效果主要取决于吸附剂性质、气相污染物种和吸附系统工艺条件(如操作温度、湿度等因素)，因而吸附法的关键问题就在于对吸附剂的选择。

2、溶剂吸收法以液体溶剂作为吸收剂，使废气中的有害成分被液体吸收，从而达到净化的目的，其吸收过程是根据有机物相似相溶原理，常采用沸点较高、蒸气压较低的柴油、煤油作为溶剂，使VOC从气相转移到液相中，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中的VOC，同时使溶剂得以再生。

该法不仅能消除气态污染物，还能回收一些有用的物质，可用来处理气体流量一般为3000～15000 m3/h、浓度为0、05%～0、5%(体积分数)的VOC，去除率可达到95%～98%。

3、热氧化法热氧化法分为直接燃烧法、催化燃烧法和浓缩燃烧法。

其破坏机理是氧化、热裂解和热分解，从而达到治理VOCs的目的。

热破坏法适合小风量，高浓度的气体处理，对于连续排放气体的场合,使用设备简单，投资少，操作方便，占地面积少，另外可以回收利用热能，气体净化彻底。

由于热破坏法是催化燃烧，所以要求的起燃温度低，大部分有机物在250～400℃即可完成反应，故辅助燃料消耗少，而且大量地减少了氮化物的产生，适用于较多场合。

但热破坏法有燃烧爆炸危险，热力燃烧需消耗燃料，不能回收溶剂。

而热催化氧化法中不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴，也不允许有使催化剂中毒的物质，以防催化剂中毒，因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。

4、生物处理法生物处理技术应用于有机废气的净化处理是近几年才开始的，是一项新兴的技术。

吸收法净化气态污染物随着工业化和城市化的加速发展，气态污染物对于我们的生活环境带来了越来越严重的威胁。

气态污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等，它们对大气的质量产生了极大的影响。

为了净化空气中的气态污染物，一种常用的方法是通过吸收法进行处理。

吸收法是利用溶剂或吸附剂将气态污染物吸收到液体或固体中，从而达到净化的目的。

为了高效地净化气态污染物，我们需要选择合适的吸收剂，设计合理的吸收装置。

常见的吸收剂有水、乙醇、酸碱溶液等，而吸收装置则包括填充塔、膜分离装置等。

对于二氧化硫这类酸性气体，常用的吸收剂是碱性溶液，如氢氧化钠溶液。

氢氧化钠可与二氧化硫发生化学反应，生成硫酸钠溶液，从而从空气中净化出二氧化硫。

相似地，对于氮氧化物，我们可以选择氢氧化钠或氨水作为吸收剂，以碱性环境将氮氧化物吸收掉。

而对于挥发性有机物，我们可以选择活性炭等吸附剂，通过吸附作用将有机物吸附到其表面，达到净化的效果。

吸收法的工作原理是利用吸收剂的化学特性或物理特性与污染物发生作用，使其从气体相转变为液体相或固体相。

通过吸收法净化气态污染物，具有高效、安全、经济等优点。

吸收后的污染物可以进行合理的处理，如经过处理后的污染物可以作为原料进行再利用，从而实现资源的循环利用。

在实践中，吸收法净化气态污染物有很多应用。

其中，最典型的应用是烟气脱硫。

许多工业生产过程中，会产生大量的含硫烟气，这些烟气中的二氧化硫会对大气造成严重的污染。

通过吸收法，可以将二氧化硫吸收到碱性溶液中，从而净化烟气中的二氧化硫。

目前，烟气脱硫已成为工业界的主要技术之一。

此外，吸收法还可以用于处理工业废气、净化室内空气等。

工业废气中往往会含有各种有机物、酸性气体等，通过吸收法可以将这些污染物吸收掉，净化废气。

在室内环境中，常常会有甲醛、苯等有害气体释放，通过吸收法可以将这些有害气体吸收掉，保护人们的健康。

然而，吸收法也存在一些问题和挑战。

首先，吸收剂选择不当或吸收剂的成本过高会导致吸收法的成本增加。

“常见”大气污染物的治理方法一、有机废气治理的常用方法1、冷凝回收法把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解析、分离，可回收有价值的有机物，该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于制药、化工行业，印刷企业较少采用。

2、吸收法一般采用物理吸收，即将废气引入吸收液进行净化，待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收；本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气，但需配备加热解析回收装置，设备体积大、投资较高。

3、燃烧法（直接燃烧法和催化燃烧法）直接燃烧法：利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温作用下分解为无害物质；本法工艺简单、投资小，适用于高浓度、小风量的废气，但对安全技术、操作要求较高。

催化燃烧法：把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水；本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大，适用于高温或高浓度的有机废气。

4、吸附法利用吸附剂的表面力把有机废气吸附在吸附剂表面，以净化生产过程中排出的废气。

常用的吸附剂有活性炭、硅胶、离子交换树脂等。

吸附法有直接吸附法法、吸附-回收法、新型吸附-催化燃烧法。

补充理由：环评中经常会遇见这类行业，如石油化工、制药、喷漆、制鞋、印刷等。

目前，国家对挥发性有机物（VOC）的防治比较重视。

二、恶臭废气治理常见方法恶臭物质有4000多种，其中对人体影响较大的八大恶臭物质是：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。

1、燃烧法采用将废气升温至800度以上，使废气中的有机成分燃烧分解的方法解决废气污染问题。

2、氧化法采用投加氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等强氧化剂将废气中的污染物分解，从而达到废气中产生恶臭的物质被分解成无机小分子，或转化成味小或转化成无味的物质，从而达到消除恶臭的目的，该法比较适合于浓度较低，具有特殊异味的废气治理工程中。

其缺点是净化效率不高，氧化剂投加量难以控制。

气态的净化方法
气态的净化方法主要包括以下几种：
1. 空气过滤：使用空气过滤器可以有效去除气体中的悬浮颗粒、粉尘和细菌等微小污染物，改善室内空气质量。

2. 吸附剂：通过使用吸附剂如活性炭、分子筛等材料，可以吸附空气中的有害气体，如二氧化硫、一氧化碳、甲醛等有机挥发物。

3. 光催化氧化：利用光催化剂如二氧化钛等材料，在紫外光照射下，可以将空气中的有机物质氧化为无害物质。

4. 冷凝法：通过冷凝技术将气体冷凝成液体或固体，实现气态污染物的分离和去除。

5. 电离和化学反应：通过电离装置产生负离子，吸附空气中的微粒污染物，或通过化学反应将有害气体转化为无害物质。

6. 生物净化：利用植物、菌类等生物来吸收或分解空气中的污染物，例如通过室内常见的绿植来吸收二氧化碳和甲醛。

7. 隔离与排放：对于无法直接净化的气体污染物，采取隔离措施，使用通风设备将有害气体排放到室外，减少室内的污染。

需要根据具体情况选择合适的净化方法，并结合多种方法进行综合净化，以达到较好的净化效果。

《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。

⼤⽓污染控制⼯程第七章课后习题答案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。