催化法净化气态污染物

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。

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。

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。

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一、吸附法。

1. 物理吸附，活性炭吸附、沸石吸附。

催化燃烧治理VOCs和恶臭废气工艺和设备知识简介一、工艺概述催化燃烧是典型的气—固相催化反应，它借助催化剂降低了反应的活化能，使其在较低的起燃温度200～300℃下进行无焰燃烧，有机物质氧化发生在固体催化剂表面，同时产生CO2和H2O，并放出大量的热量。

因其氧化反应温度低，所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。

而且由于催化剂有选择性催化作用，有可能限制燃料中含氮化合物（RNH）的氧化过程，使其多数形成分子氮(N2)。

二、技术原理催化燃烧是使有机废气通过催化剂床层，经历催化反应，转化为无害物质的方法。

在贵金属催化剂的作用下，有机废气在较低的温度下进行无焰催化燃烧，将有机成分转化为无毒、无害的CO2和H2O，同时释放出大量的热量。

由于催化剂可加速氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。

三、工艺处理特点起燃温度低，能耗少，燃烧易达稳定，甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应；净化效率高，污染物（如NOx及不完全燃烧产物等）的排放水平较低；适应氧浓度范围大，噪音小，无二次污染，且燃烧缓和，运转费用低，操作管理也很方便；催化剂易中毒和不耐高温。

易使催化剂中毒的物质有焦油、油烟、粉尘、铅化合物和硫、磷、卤族元素的化合物等。

为了保持催化剂的活性，一般都采用前处理的办法，预先除掉有毒物质。

四、适用范围催化燃烧技术作为一个低温燃烧废气治理工艺，适用于中低浓度废气，被广泛应用于石油化工、油漆、电镀、印刷、涂料、轮胎制造等工业废气的治理，可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、酯类、酚类、醛类、醇类、醚类和烃类等等。

对于大风量低浓度的有机废气，可以采取吸附浓缩+脱附催化燃烧的组合工艺。

五、催化燃烧设备简介根据对废气加热方式的不同，催化燃烧工艺可分为常规催化燃烧工艺（简称CO）和蓄热式催化燃烧工艺（简称RCO）如图1和2。

这两种技术的工作原理基本相同，工艺流程大致类似，所以相关的单元设备也基本相同。

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。