第07章催化法净化气态污染物
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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。
催化法净化气态污染物概述催化法是一种常用的净化气态污染物的方法,通过催化剂的作用,将污染物转化为无害的物质。
该方法在环保和工业领域得到广泛应用,具有高效、低成本和环保等优点。
催化法的原理催化法净化气态污染物的原理是利用催化剂对污染物进行氧化还原反应,将有害气态污染物转化为无害的气体或固体物质。
催化剂的选择和设计对反应效率和选择性有重要影响。
催化剂的分类•金属氧化物催化剂:如氧化铜、氧化锌等,常用于氧化反应。
•金属负载催化剂:将活性金属负载在载体上,如氧化铝、硅胶等。
•生物催化剂:利用微生物或酶类对污染物进行生物降解。
催化法的应用•汽车尾气处理:利用三元催化器将尾气中的一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物转化为二氧化碳、氮气和水。
•工业废气处理:对含硫化氢、苯、甲醛等有机污染物的废气进行处理。
•燃煤废气净化:将燃煤产生的氮氧化物、二氧化硫等转化为无害气体。
催化法的优势•高效:催化反应速度快,能够高效转化污染物。
•环保:采用催化法净化气态污染物,可降低排放的有害物质,保护环境。
•经济:与其他净化方法相比,催化法成本较低,易于操作和维护。
催化法的挑战•催化剂失活:催化剂在长期使用中可能受到中毒、烧结等影响而失活,需要定期更换或再生。
•反应选择性:催化剂的选择和设计会影响反应的选择性,需要在优化设计中克服这一挑战。
•温度和压力控制:部分催化反应需要特定的温度和压力条件才能高效进行。
结论催化法净化气态污染物是一种高效、环保且经济的方法,广泛应用于汽车尾气处理、工业废气净化等领域。
在未来的研究中,应重点关注催化剂的设计和再生技术,以提高反应效率和选择性,实现更清洁的生产和排放。