溶液吸收法

吸收分离法是一种占老而又重要的混合物分离方法。

吸收分离过程是通过混合气与适当的液体接触，气体中的一种或几种组分便溶解于该液体内形成溶液，不能溶解的组分则保留在气相中，于是原混合气体的组分得以分离。

常用汽油(馏出轻组分的汽油、低温汽油或废汽油)、煤油系溶剂、轻柴油、冷乙二醇溶液、特制有机溶剂等容易吸收油气的吸收剂，与油品储运系统排放出来的油气——空气混合气接触以回收或除去其中的油气。

目前有两种典型的油气吸收回收方法：常压常温吸收法与常压冷却(低温)吸收法。

一、常压常温吸收法这种方法是在常压常温下，在吸收塔内利用吸收剂与油品储运系统排放出来的油气空气混合气接触而回收或除去其中油气的一种方法。

图3.1为常压常温下(气吹)汽油蒸气、LPG通过煤油、机油时的吸收试验结果。

因煤油、机油与油气无限互溶，故吸收难以达到饱和。

这一点与吸附不同。

而LPG主要由C3～C4组成，组分较轻，因此吸收易达到饱和。

从油气吸收回收的特点及技术经济来分析，吸收塔宜用填料塔，而油气与吸收剂在填料表面进行逆流接触吸收。

常压常温吸收法回收装置常有两种类型。

一种是富吸收剂可以再生而循环使用，装置可视为独立完整的一个系统。

该系统操作简单，适用范围广，技术经济核算容易，但吸收剂性能要求严格，应考虑解吸气中串气及吸收剂汽化等问题。

另一种是富吸收剂不循环使用，而是送回炼油厂加工处理。

由于富吸收剂解吸较难，吸收剂仅作为一次性使用，故其使用范围受限制。

这类回收装置尤其适用于炼油厂回收油气。

若富吸收剂可以方便地直接送回炼油装置加工处理，则设备成本低、投资经济、运转操作简单。

在日本，这两类回收装置都进行过开发研制，并已有三十多年的历史。

日本国内的应用情况是两种装置使用各半，应用的条件是接近炼油厂的油库多采用一次性吸收剂的回收法，用过吸收剂(富吸收剂)直接送到炼厂加工处理；远离炼厂的独立油库等单位多采用富吸收剂能够再生的回收装置，吸收剂可循环使用。

中国石化销售公司曾引进了日本丸善石油工程公司(Maruzen Engineering Inc)开发的油气回收装置(Hydrocarhon Vapor Recovery Unit--Soval Process)。

1、概述吸收法是利用液态吸收剂处理气体混合物以除去其中某一种或几种气体的过程，一般采用物理吸附。

在这过程中会发生某些气体在溶液中溶解的物理作用，这是物理吸收。

也有气液中化学物质之间发生化学反应，这是化学吸收。

吸收作用常用于气体污染物的处理与回收，如用石灰乳液吸收烟气中的二氧化硫，生成石膏；用碱性溶液或稀硝酸吸收硝酸厂尾气中的氮氧化物，回收再用；还有用碳酸钠等碱性溶液吸收硫化氢。

我国研究成功的APS法以苦味酸为催化剂，以煤气中的氨为吸收剂，可同时吸收脱除硫化氢、氰化氢，效率较高。

吸收法还广泛作为有机废气的预处理，如除尘、除油雾、除水溶性组成，为进一步净化做准备。

吸附法是对溶解态污染物的物理化学分离技术。

废水处理中的吸附处理法，主要是指利用固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能，去除废水中多种污染物的过程，处理对象为剧毒物质和生物难降解污染物。

吸附法可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。

不论是吸附法还是吸收法都对处理VOC废气有很大的作用，实际上，很多人总是分不清吸附法和吸收法的区别，下面就为大家介绍一下这两种处理方法的异同点。

2、异同点吸收：物质吸取其他实物或能量的过程。

气体被液体或固体吸取，或液体被固体所吸取。

在吸收过程中，一咱物质将另一种物质吸进体内与其融和或化合，例如，硫酸或石灰吸收水分，血液吸收营养。

吸附：当流体与多孔固体接触时，流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄，此现象称为吸附。

吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。

吸附属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭，水膜等。

吸收法是用水或者其他溶液吸收烟气中的NOx。

二、氨--碱溶液两级吸收法（一）净化原理首先是氨在气相中和NO X、水蒸气反应，然后再与碱液进行吸收反应。

反应式如下：2NH3 + NO + NO2 + H2O→2NH4NO22NH3 + 2NO2 + H2O→NH4NO3 + NH4NO2NH4NO2 →N2 + 2H2O2N a OH + 2NO→N a NO3 + N a NO2 + H2O2N a OH + NO + NO2→2N a NO2 + H2O（二）工艺流程氨-碱溶液两级吸收法工艺流程含HOx尾气与氨气在管道中混合（氨气由钢瓶提供经减压后气化进入管道），进行第一级还原反应。

反应后的混合气体经缓冲器进入碱液吸收塔，进行第二级吸收反应，吸收后的尾气排空，吸收液循环使用。

(三)工艺操作指标氨-碱溶液两级吸收法的工艺操作指标见表8-14表8-14 氨-碱溶液两级吸收法工艺操作指标-ka式中，c1、c2为尾气中NOx进塔、出塔浓度，kmol/m³；η为吸收效率；κ为传质系数，kmol/（m2▪s）；Q为处理气量，m³/s；V为自由空间容积，m³；a为填料比表面积，m2/m³；τ为接触时间，s。

当吸收设备固定时，吸收效率与下列因素有关：（1）NO x浓度入口NO x浓度高，吸收效率也高；（2）喷淋密度增大喷淋密度，有利于吸收反应，一般常用8-10M3/(M2.h)；(3)空塔速度空塔速速既不宜太长，亦不可过小，取值要适宜，斜孔板塔一般取2.2m/s；（4）氧化度氧化度即NO2和NO x体积之比，氧化度为50%时，吸收效率最高；（5）氨气量通入的氨气量以50~200L/h为宜。

（五）吸收液的选择浓度为10~100g/L的各种碱液吸收NO x反应活性有以下相对值：KOH>NaOH>Ca(OH)2>Na2CO3>K2CO3>Ba(OH)2>NaHCO3>KHCO3>MgCO3>BaCO3>CaCO3>Mg(OH)2 1.0 0.84 0.80 0.78 0.63 0.56 0.51 0.44 0.41 0.4 0.39 0.35考虑到价格、来源、操作难易（不易堵塞）及吸收效率等因素，工业上应用较多的吸收液是NaOH和Na2CO3，尤其是Na2CO3应用更广，尽管Na2CO3的吸收效果比NaOH的吸收效果差，但Na2CO3价廉易得。

HCN 的脱除方法1 吸收法吸收法是工业中应用最广泛,工艺最成熟的一种方法。

该方法先将含有HCN 的废气通过碱液进行吸收生成CN - ,然后对其中的CN - 进行处理,转化为无毒无害的物质,再进行排放。

根据对吸收后溶液处理方法的不同,又可分为解吸法、碱性氯化法、酸化曝气法、电解氧化法、加压水解法等等。

各种处理含CN - 废液方法的反应原理如下:(1) 解吸法:用Na2CO3 溶液吸收HCN ,再加入铁与CN - 反应生成Na4 Fe (CN) 6 ,故又称为黄血盐法,这是处理含氰废液最早采用的方法。

但由于该方法处理不彻底,出水水质不稳定,处理后水容易带色,因此现在已很少使用。

其反应方程式如下:4HCN + 2Na2CO3 →4NaCN + 2CO2 + 2H2O2HCN + Fe →Fe (CN) 2 + H24NaCN + Fe (CN) 2 →Na4 Fe (CN) 6(2) 碱性氯化法:该方法一般分为两个阶段,分别进行调整:第一阶段加碱,在pH > 10 的条件下加氯氧化;第二阶段加酸,在pH = 7. 5～8. 0 时,继续加氯氧化。

也可一次调整至pH = 8. 5～9. 0 ,并增加质量分数为10 %～30 %的投氯量。

但处理效果稍差。

碱性氯化法是目前使用最普遍的方法,适于处理含氰量较低的废水,反应方程式如下所示:NaCN + 2NaOH + Cl2 →NaCNO + 2NaCl + H2O2NaCNO + 4NaOH + 3Cl2 →2CO2 + N2 + 6NaCl + 2H2O(3) 电解氧化法:在以石墨为阳极,铁板为阴极的含有氰离子废液的电解槽内,通入直流电,将废水中的简单氰化物和络合物氧化为氰酸盐、氮与二氧化碳。

当含氰量小时( [ CN - ] ≤500 mgPL ) ,可加入食盐以增大电解质浓度。

当[ CN - ] > 500 mgPL 时,可直接进行电解,但一次处理后达不到排放标准,需进一步进行处理。

环境监测部分习题答案集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第二章水和废水监测3.对于工业废水排放源，怎样布设采样点怎样测量污染物排放总量（1）在车间或车间处理设施的废水排放口布设采样点，监测第一类污染物；在工厂废水总排放口布设采样点，监测第二类污染物。

（2）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的总排放口布设采样点。

如需了解废水处理效果和调控处理工艺参数提供依据，应在处理设施进水口和部分单元处理设施进、出口布设采样点。

（3）用某一时段污染物平均浓度乘以该时段废（污）水排放量即为该时段污染物的排放总量。

4.水样有哪几种保存方法？试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法。

(1)冷藏或冷冻方法(2)加入化学试剂保存法加入生物抑制剂、调节pH、加入氧化剂或还原剂如：在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加入HgCl2，可抑制生物的氧化还原作用；测定氰化物或挥发酚的水样中加入NaOH溶液调pH至12，使之生成稳定的酚盐。

5.水样在分析测定之前，为什么要进行预处理预处理包括哪些内容（1）被污染的环境水样和废（污）水样所含组分复杂，多数污染祖坟含量低，存在形态各异，共存组分的干扰等，都会影响分析测定，故需预处理。

（2）预处理包括悬浮物的去除、水样的消解、待测组分的浓缩和分离。

14.说明原子吸收光谱法测定金属化合物的原理，用方块图示意其测定流程。

（1）利用待测元素原子蒸汽中基态原子对光源发出的特征谱线的吸收来进行分析。

（2）原子吸收光谱法测定金属化合物测定流程光源—单色器—样品室—检测器—显示光源—原子化系统—分光系统—检测系统16.石墨炉原子吸收光谱法与火焰原子吸收光谱法有何不同之处两种方法各有何优缺点（1）石墨炉原子吸收光谱法测定，其测定灵敏度高于火焰原子吸收光谱法，但基体干扰较火焰原子吸收光谱法严重。

（2）火焰原子吸收光谱法温度高，准确度高，精密度低，石墨炉原子吸收光谱法温度较低，准确度低，精密度高。

习题答案脱硫一、填空1、合成氨原料气中的硫分为无机硫 H2S 和有机硫 CS2 、COS 、硫醇、噻吩、硫醚等。

2 、气体脱硫方法按脱硫剂的形态可分为两类，一类是干法脱硫，一类是湿法脱硫。

湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法两类。

3、常用的干法脱硫有：钴钼加氢、氧化锌法、活性炭法、氧化铁法等。

4 、氧化锌脱硫剂以氧化锌为主体，其余为三氧化二铝，可加入氧化铜、氧化钼等以增加脱硫效果。

5、活性炭脱硫法分吸附法、催化法和氧化法。

6、钴钼催化剂以氧化铝为载体，由氧化钼和氧化钴组成。

7 、湿法脱硫根据吸收原理的不同可分为物理法、化学法。

化学吸收法又分为中和法和湿式氧化法。

8 、湿式氧化法脱硫包括两个过程。

一是脱硫剂中的吸收剂将将原料气中的硫化氢吸收；二是吸收到溶液中的硫化氢的氧化以及吸收剂的再生。

二、判断1、采用钴钼加氢可使天然气、石脑油原料中的有机硫几乎全部转化成硫化氢。

(×)2、吸附脱硫是因为活性炭具有很大的比表面积，对某些物质具有较强的吸附能力。

( )3、活性炭对吸附有机硫中的噻吩很有效，而对挥发性大的硫氧化碳的吸附很差。

( )4、活性炭对吸附原料气中二氧化碳和氨的吸附强，而对挥发性大的氧和氢较差。

( )5、ADA 是蒽醌二磺酸钠的英文缩写。

( )6、PDS 法、 MSQ 、栲胶法和鳌合铁法都属于湿式氧化法脱硫。

( )三、简答1、合成氨原料气为何要进行脱硫？答：硫是各种催化剂的毒物。

对甲烷转化和甲烷化催化剂、中温变换催化剂、低温变换催化剂、甲醇合成催化剂、氨合成催化剂等的活性有显著的影响。

硫化物还会腐蚀设备和管道，给后工序的生产带来许多危害。

因此，对原料气中硫化物的清除是十分必要的。

同时，在净化过程中还可得到副产品硫磺。

2、氧化锌法脱硫的原理是什么？温度对脱硫过程有何影响？答：氧化锌内表面积较大，硫容量较高，在脱除气体中的硫化氢及部分有机硫的过程中，速度极快，广泛用于精细脱硫。

氧化锌脱硫剂可直接吸收硫化氢和硫醇，反应式：H S + ZnO= ZnS+ H O2 2C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O对有机硫，如 COS， CS2 等则先转化成硫化氢，然后再被氧化锌吸收，反应式：COS + H = H S + CO2 2CS + 4H = 2H S + CH2 2 2 43、活性炭法脱硫的原理是怎样的？脱硫后的活性炭如何再生？答：活性炭主要用于脱除有机硫及少量的硫化氢。

第二章水和废水监测3.对于工业废水排放源，怎样布设采样点？怎样测量污染物排放总量？（1）在车间或车间处理设施的废水排放口布设采样点，监测第一类污染物；在工厂废水总排放口布设采样点，监测第二类污染物。

（2）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的总排放口布设采样点。

如需了解废水处理效果和调控处理工艺参数提供依据，应在处理设施进水口和部分单元处理设施进、出口布设采样点。

（3）用某一时段污染物平均浓度乘以该时段废（污）水排放量即为该时段污染物的排放总量。

4.水样有哪几种保存方法？试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法。

(1)冷藏或冷冻方法(2)加入化学试剂保存法加入生物抑制剂、调节pH、加入氧化剂或还原剂如：在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加入HgCl2，可抑制生物的氧化还原作用；测定氰化物或挥发酚的水样中加入NaOH溶液调pH至12，使之生成稳定的酚盐。

5.水样在分析测定之前，为什么要进行预处理？预处理包括哪些内容？（1）被污染的环境水样和废（污）水样所含组分复杂，多数污染祖坟含量低，存在形态各异，共存组分的干扰等，都会影响分析测定，故需预处理。

（2）预处理包括悬浮物的去除、水样的消解、待测组分的浓缩和分离。

14.说明原子吸收光谱法测定金属化合物的原理，用方块图示意其测定流程。

（1）利用待测元素原子蒸汽中基态原子对光源发出的特征谱线的吸收来进行分析。

（2）原子吸收光谱法测定金属化合物测定流程光源—单色器—样品室—检测器—显示光源—原子化系统—分光系统—检测系统16.石墨炉原子吸收光谱法与火焰原子吸收光谱法有何不同之处？两种方法各有何优缺点？（1）石墨炉原子吸收光谱法测定，其测定灵敏度高于火焰原子吸收光谱法，但基体干扰较火焰原子吸收光谱法严重。

（2）火焰原子吸收光谱法温度高，准确度高，精密度低，石墨炉原子吸收光谱法温度较低，准确度低，精密度高。

18.怎样用分光光度法测定水样中的六价铬？六价铬用二苯碳酰二肼分光光度法测定，总铬用原子分光光度法。

《环境监测》试题（A卷）一、基本概念：（每个2分，共10分）1．等效连续声级2．空白试验3．细菌总数4．生物监测5．静态配气法二、填空题（每空1分，共20分）：1．从信息角度看，环境监测的实质是______ 、_____ 、______ 、_____的过程；2．在一条垂线上，当水深 ___时，可设一点，具体位置在____ ，当水深______时，应设两点，具体位置分别是_______ ；3．水样预处理的两个主要目的分别是 ______、_______ ；4．F-选择电极的传感膜是 ________；5．氰化物造即刻中毒的原因是__________；6．大气采样时，常用的布点方法分别是______ 、 ______、_____、_______ ；7．4氨基安替比林是测 __________的显色剂，测六价铬的显色剂是 _______；8．大气采样时要求相对高度是 _______；9．今测得大气中的SO2浓度为3.4ppm，其重量浓度为_______mg/l；10．作用于某一点的三个噪声源的声压级分别是75dB、75dB、89dB，则该点的总声压级为__；三、选择题（每题1分，共10分，1—5为单选题，6—10为多选题）1．下列水质监测项目应现场测定的是（）A、 CODB、挥发酚C、六价铬D、pH2．测定某化工厂的汞含量，其取样点应是（）A、工厂总排污口B、车间排污口C、简易汞回收装置排污口D、取样方便的地方3．声音的频率范围是（）A、 20Hz＜f＜20000HzB、f＜200Hz 或 f＞20000HzC、f＜200Hz 或 f＞2000HzD、20Hz＜f＜2000Hz4．测定大气中NO2时，需要在现场同时测定气温和气压，其目的是（）A、了解气象因素B、换算标况体积C、判断污染水平D、以上都对5．水样金属、无机非金属、有机物测定时常用的预处理方法分别是（）A、消解、蒸馏、萃取B、消解、萃取、蒸馏C、消解、蒸馏、挥发D、蒸馏、消解、萃取6．大气采样器主要有（）等部件组成A、收集器B、压力计C、抽气泵D、温度计E、流量计7．关于COD测定，正确的描述有（）；A、试亚铁灵为指示剂B、加HgSO4掩蔽Cl-C、加Ag2SO4D、加热回流30分钟E、消耗的氧化剂为O28. 在水样中加入 __________ 是为防止金属沉淀。