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7 气态污染物控制技术基础-第一部分解析

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7污染物控制基础1解析

7污染物控制基础1解析

* 对流扩散
· 对流扩散：
吸收质A从气相主体向界面转移，由于吸收过程的
存在，气相中A的分压越靠近界面越小。 在传质过程中存在三个区域： 在湍流区，涡流扩散使得浓度梯度几乎等于0； 在滞流层内，由于吸收质A的传递完全靠分子扩散， 浓度梯度很大； 在两个区中间的过渡区，既存在分子扩散，也存
在涡流扩散，传质是分子扩散和涡流扩散的总和。
D AB
A1 L L RT P ln( p B1 / p B 2 ) M A 2t
2 2
2 1
ρA1：液体A的密度，g/cm3； L1、L2：液体的初始高度和最终高度，cm； ρB1、ρB2：初始和最终时的空气分压； t：变化时间。
4
第七章 气态污染物控制技术基础
7.1、气体扩散
7.1.2、气体在液体中的扩散
21
第七章 气态污染物控制技术基础
7.2、气体吸收 7.2.3、吸收过程的机理----双膜理论
③ 在两相主体中，不存在浓度差异；
④ 相界面总是达到平衡，即相界面处没有任何阻 力； ⑤ 一般，两膜均极薄，在膜中没有吸收组分的积 累。
22
第七章 气态污染物控制技术基础
7.2、 气体吸收
7.2.4、 传质速率方程
D AB 1.8 10
4
T 0.5 [V
0.5 A
1 1 0.5 [ ] 0.5 2 V B ] A M A M B
MA
T：绝对温度，K； DAB：扩散系数，cm2/s； M：气体的摩尔质量； V：气体在沸点下呈液态时的摩尔体积，cm3/mol； ρA：气体密度，g/cm3。
3
第七章 气态污染物控制技术基础
菲克定律是用来描述分子扩散速率的定律：

七章节气态污染物控制技术基础-精选

七章节气态污染物控制技术基础-精选
吸附质性质、浓度
临界直径－吸附质不易渗入的最小直径 吸附质的分子量、沸点、饱和性 例：同种活性炭做吸附剂，对于结构相似的有机物分
子量和不饱和性越高，沸点越高，吸附越容易。
吸附剂活性
单位吸附剂吸附的吸附质的量。以被吸附物质的重量 对吸附剂的重量或体积分数表示。
吸附剂的活已性所 吸用 附吸 吸附 附剂 质量 的 10质 % 0 量
希洛夫方程


b v0
L 0

K (L
h)
a－静活度，％
S－吸附层截面积,m2
L－吸附层厚度,m
b －吸附剂堆积密度，kg/m3
v－气体流速，m/s
0 －污染物浓度，kg/m3
0 －保护作用时间损失；h－死区长度
τ－L实际曲线与理论曲线的比较 1－理论线 2实际曲线
固定床吸附计算
1 Y Y*
645 200 101 69 55 48.3 45.0
热
容
/kJ(kg·K)-1
操作温度上 限/K
平均孔径/Å
活性炭
200～600
0.836～ 1.254 423
15～25
活性氧化 铝
750～ 1000 0.836～ 1.045 773
18～48
硅胶 800 0.92 673 22
沸石分子筛
4A
5A
13x
800
800
800
0.794
0.794
——
873
若θ= V/Vm 其中： V—气体分压为P时被吸附气体在标准状态下的体积；
说明：
V BP Vm 1 BP
P 1 P V BVm Vm
（1）P/V对P作图，得一直线；

大气污染控制工程第7章气态污染物控制技术1教材

大气污染控制工程第7章气态污染物控制技术1教材

yA yAi kx
y
xA xAi
ky
y yi kx x xi ky
解析法
➢稀溶液亨利定律+传质方程 yi=m×xi
二、物理吸收传质计算
操作线方程
Ls
Y
LS GB
X
(Y1
LS GB
X1)
L G
X
(Y1
L G
X1)
操作线、平衡线和吸收推动力
Ls
物理吸收
最小液气比
(
LS GB
T m2 ()d zT dz
0 m1( )
0
四、吸收设备
喷淋塔
吸收设备
污染气体 入口
吸收设备
清洁气体 出口
水洗喷管
去湿器 浆液喷嘴
搅拌器
循环泵
氧化空气 入口
多孔板
填料塔
吸收设备
填 料 塔
本节结束
双膜理论
双膜模型
➢ 气相分传质速率
N A ky ( y yi )
p
NA kG ( p pi )
例：SO2化学吸收计算
碱存在时，任意时间
[H+]+[M+]=[OH-]+[HSO3-]+2[SO32-]
即：[H+]+[M+]=KW/[H+]1-KhsKs1PSO2s/[H+]+2KhsKs1Ks2PSO2s/[H+]2 (772) 3、在塔底（z=ZT）和z之间计算SO2的物料平衡
G1y1+WKhsPSO2s (1+Ks1/[H+]+2Ks1Ks2/[H+]2)
吸收过程所需最小液流量。
解：在操作条件下查表7—2得E=0.355×104kPa，P255

气态污染物控制技术

气态污染物控制技术
x * A A * A
K x x K c c
Al A
南


* A

通
大
學
11 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
吸收系数的不同形式
南
通
大
學
12 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
吸收系数——传质阻力的倒数

传质总阻力＝气相传质阻力＋液相传质阻力

例：
1 1 m K y k y kx
由于在连续操作中GB、LS、y1、x1都是恒定的，所 以用摩尔分率表示较方便
LS L1 x G B G1 y x y X Y 1 x 1 y
南 通 大 學
17 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
根据吸收质的物料平衡有
LS LS Y X Y X 1 1 GB G B
南 通 大
x p /E
*
y* m x
學
7 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
二、吸收速率存在气膜和液膜,膜内为层流, 传质阻力只 在膜内 气膜和液膜外湍流流动,无浓度梯度, 即无扩散阻力 气液界面上,气液达溶解平衡 即:CAi=HpAi 膜内无物质积累,即达稳态
kg
DAg Zg
气液两相传质过程示意图
南 通 大 學
10 / 52
大 气
污
染
控
制
工
程
液相分传质速率方程
N A k x x Ai x A N A kl c Ai c A

东南大大气污染控制工程课件07气态污染物控制(空气净化技术)

东南大大气污染控制工程课件07气态污染物控制(空气净化技术)

筛 板 塔
➢ 填料吸收塔的设计
• 塔径的计算
处理气量：根据实际的 工业过程而定。
DT
4Q
V0
• 填料塔高度的计算
空塔速度：一般由填料 塔的液泛速率Vt 确定， 通常取V0=0.60-0.70Vt。
由过程吸收速率NA和对吸收效率的要求来确定。
H
G P
d P PA G 1
AG
PA G 2 N A a
✓气相与液相相同为分散相
▪ 按汽液接触方式分类
✓连续接触式 填料塔、喷淋塔、湍球塔
✓间断接触式
板式塔
➢ 常用吸收塔介绍
要求气液有效接触面积大，气液湍动程度高， 设备压力损失小，结构简单，易操作维修， 投资少，操作费用低等。
• 填料塔
结构简单、便于用耐腐蚀材料制造，气液 接触效果好，压降小。 当烟气中含有悬 浮颗粒时，填料容易堵塞，清理检修时填 料损耗大。
液体以液滴形式分散于气体中
空心（喷嘴式）喷洒吸收器 高气速并流喷洒吸收器
机械喷洒吸收器
▪ 按气液两相界面形成原理分类
✓具有固定相界面的吸收设备 ✓在气液两相流动过程中形成相界面的吸收设备
✓有外部能量引入的吸收设备 ▪ 按汽液分散形式分类
板式塔
✓气相分散、液相连续
喷淋塔、填料塔
✓液相分散、气相连续
文丘里吸收塔
环境工程学
第七章 气态污染物控制 （空气净化技术）
主要内容
• 吸收净化 • 吸附净化 • 催化转化 • 燃烧转化 • 冷凝法 • 生物净化 • 其他空气净化方法
第一节 吸收净化
利用气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解 度不同，或者与吸收剂发生选择性化学反应， 从而将有害组分从气流中分离出来。

气态污染物控制技术基础

气态污染物控制技术基础

层流, 传质阻力只在膜内
气膜和液膜外湍流流动,无浓度梯
度, 即无扩散阻力
气液界面上,气液达溶解平衡
即:CAi=HPAi
膜内无物质积累,即达稳态.
• 7.2.1.2 渗透模型
–假定: 气液界面上的液体微元不断被液 相主体中浓度为CAL的微元置换 每个微表面元与气体接触时间都 为 界面上微表面元在暴露时间内 的吸收速率是变化的
吸收工艺
7.3 气体吸附
气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体（或液体）混 合物中一种或数种组分浓集于固体表面，与气体组
分分离的过程。
吸附过程能有效脱除一般方法难于分离的低浓度有 害物质，具有净化效率高、可回收有用组分、设备 简单、易实现自动化控制等优点，其缺点是吸附容 量较小、设备体积大。
根据吸附剂表面与吸附质之间作用力的不同，吸附
比表面积 / ㎡·g-1
600～ 1600
210～360
600
——
——
——
7.3.3.2 常用的工业吸附剂
1）白土； 2）活性氧化铝； 3）硅胶； 4）活性炭； 5）沸石分子筛
7.3.3.3 影响气体吸附的因素
7.1.2 气体在液相中的扩散
气体在液体中的扩散系数随溶液浓度变化很大，下面 给出适于气体在较稀溶液中扩散系数的计算公式：
0.5 ( ) T -10 b M B
DAB = 7.4 ´ 10
m BV
0.6 A
7.2
7.2.1 吸收机理 7.2.1.1 双膜模型
假定:
气体吸收
界面两侧存在气膜和液膜,膜内为
7.3.2 化学吸附
化学吸附是由于吸附剂与吸附质之间的化学键力而
引起的，是单层吸附，吸附需要一定的活化能。化

《大气污染控制工程》教案 第七章

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。

气态污染物控制技术基础知识

气态污染物控制技术基础知识

第一节 气体扩散
气态污染物脱除过程的单元操作
➢ 流体输送 ➢ 热量传递 ➢ 质量传递
气体扩散过程

➢分子扩散－分子运动引起的 ➢湍流扩散－流体质点运动引起的
气体扩散
气体在气相中的扩散（Gilliland 方程）
气体在气相中的扩散
扩散系数
➢ 物质的特性常数之一 P236 ➢ 影响因素：
例如：填料吸收塔，筛板吸收塔，泡沫吸收塔等。 ③ 有外部能量引入的吸收设备
例如：带有机械搅拌的卧式吸收器，喷洒式吸收器等。
.常用吸收设备
吸收设备
喷淋塔
吸收设备
吸收设备
吸收设备
喷淋塔的主要操作、技术要求
压力损失
通常为100～200Pa／m塔高。
空塔气流速度
为液滴沉降速度的50％，一般取0.6-1.2m／s。
吸收系数的获取
➢ 实验测定；经验公式计算；准数关联计算
常用吸收系数经验式
界面浓度的计算
作图法
解析法

➢稀溶液亨利定律+传质方程
操作线方程
物理吸收
操作线、平衡线和吸收推动力
物理吸收
最小液气比
（平衡线上凸）
吸收塔的最小液气比
物理吸收
填料塔高度计算
水吸收SO 的平衡线和操作线 2
支承板的开孔率为0.35～0.45， 限位板的开孔率为0.8～0.9； 填料的静止床层高为0.2～0.3m； 小球应质轻、耐磨、耐腐蚀、耐高湿，直径为25～40mm。 空塔气速一般为2－6m／s。
湍球塔的优缺点
优点：气流速度高、处理能力大，设备体积小，吸收效率高。 缺点：有一定程度的返混，阻力大，小球的材质存在问题。

第七章气态污染物控制技术基础[李]

问题：如何增大被溶解气体组分的溶解度？ （1）溶剂：溶解力强、选择性好 （2）提高分压（总压） （3）降低温度。
第二节 气态污染物的吸收净化
（2）亨利定律 物理吸收时，当总压不高（不超过5×105Pa）时，在恒温下，
稀溶液上方溶质的平衡压力与它在溶液中的摩尔分率成正比， 此即亨利定律，表达式：
C=H•P* C——溶质的平衡浓度mol/m3（溶解度） H——亨利系数mol/(m3 • Pa) P*——平衡时气相中的组分分压Pa（平衡分压）
面两侧各有一个很薄的停滞膜，相界面两侧的传质阻力 全部集中于这两个停滞膜内，吸收质以分子扩散方式通 过此二膜层由气相主体进入液相主体； 2、在相界面处，气、液两项瞬间即可达到平衡，界面上没 有传质阻力，溶质在界面上两相的的组成存在平衡关系， 即所需的传质推动力为零或气、液两相达到平衡。 3、在两个停滞膜以外的气、液两相主体中，由于流体充分 流动，不存在浓度梯度，物质组成均匀。溶质在每一相 中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。
通过喷雾技术质的提高来获得高的脱硫效率。超 微液滴和大的覆盖面使吸附剂在整个治理管道中最大 限度地充满整个空间段，达到高效率除尘脱硫。
第二节 气态污染物的吸收净化
2.双碱法 用氢氧化钠、纯碱或亚硫酸钠水溶液吸收烟气中的
SO2。 脱硫塔内的吸收反应为：
用石灰料浆进行再生时，沉淀池内的再生反应为：
第二节 气态污染物的吸收净化 用石灰石粉末进行再生时：
第二节 气态污染物的吸收净化
吸收过程为溶质通过气膜和液膜的分子扩 散过程。所以，两项间传质的速率方程 分别为：
气膜： (NA)g=Kg(PA-PA,i) 液膜： (NA)l=Kl(CA,i-CA) 式中： (NA)g，(NA)l——溶质通过气膜和

气态污染物控制技术基础

所以，填料层高度的计算涉及物料衡算、传质速率与相 平衡三种关系式的应用。
四、化学吸收 为了增大对气态污染物的吸收率和吸收速
度，多采用化学吸收。 化学吸收是伴有显著化学反应的吸收过程，
被溶解的气体与吸收剂或原先溶于吸收剂中 的其他物质进行化学反应，也可以是两种同 时溶解进去的气体发生化学反应。
化学吸收机理远比物理吸收复杂，而且因 反应系统的情况不同而各有差异。
一、吸附剂 1、吸附剂的性质
硅胶和活性炭的内表面分别高达500和 1000m2/g
适合工业要求的吸附剂，必须具备以下条件：
（1）要具有巨大的内表面，
（2）对不同气体具有选择性的吸附作用。
一般地说，吸附剂对各种吸附组分的吸附能力，随吸附组 分沸点的升高而加大，在与吸附剂相接触的气体混合物中，首 先被吸附的是高沸点的组分。在多数情况下，被吸附组分的沸 点与不被吸附组分（即惰性组分）的沸点相差很大，因而惰性 组分的存在，基本上不影响吸附的进行。
U—喷淋密度，即单位时间内喷淋在单位 塔截面积上的液相体积。【重要概念】
3、界面浓度
气液界面上气相浓度和液相浓度难以用 取样分析法测定，常用作图法和解析法求算。
（1）作图法：稳定传质过程，气液界面两侧 气相传质速率和液相传质速率相等。（见 P19，图7-12）
（2）解析法：稀溶液服从亨利定律，可用解 析法求算。
气体吸收
吸收机理 气液平衡 物理吸收 化学吸收
第七章 气态污染物控制技术基础
第一节 吸收法净化气态污染物 第二节 吸附法净化气态污染物 第三节 催化法净化气态污染物
第一节 吸收法净化气态污染物
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 的应用最广。
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*
X
11
一、气体吸收
2、物理吸收传质计算
吸收塔设计：
dY （3）传质单元数的求取： N y Y2 (Y Y * )
Y1
② 图解积分法：
1 Y Y*
dY Y2 (Y Y * )
Y1
Y2
Y1
Y
12
一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
化学反应对吸收的影响
水吸收SO2 Na2CO3吸收CO2 NaOH吸收CO2 碱液吸收SO2
kx
气相总传质速率方程 液相总传质速率方程
N A K y y y*
NA Kx
1
*
x
x
m
NA
1
K c
L
*
c
1
K
K
4
1


1

一、气体吸收
1、吸收原理
吸收速率：
1 1 1 K G kG HkL
吸收过程的控制步骤
气膜控制 (易溶气体)
1. 水或氨水吸收氨 2. 浓硫酸吸收三氧化硫 3. 水或稀盐酸吸收氯化氢 4. 酸吸收5%氨 5. 碱或氨水吸收二氧化硫 6. 氢氧化钠溶液吸收硫化氢 7. 液体的蒸发或冷凝
k1=k· HA
17
一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
SO2化学吸收计算
主要参数
G1 、 G2—入塔、出塔气体的 总摩尔流率，kmol/(m2•h) y1、y2—入塔、出塔气体的 SO2摩尔分率 pH1—浆液的初始pH值 W—单位时间通过塔任一截 面单位面积的吸收剂体积 流率，m3/m2· h
液体出口 W1,x1
21
KW =[OH-]1٠[H+]1
一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
SO2化学吸收计算
(3) 在塔底（z=ZT）和z之间计算SO2的物料平衡
由塔底随气相进入的SO2 + z处随液相进入的SO2 =塔底随液相流出的SO2+ z处随气相流出的SO2
z处随气相流出的SO2=G1(1-y1)y/(1-y) 塔底随液相流出的SO2=G1y1-G1(1-y1)y2/(1-y2) z处随液相进入的SO2=W([SO2· H2O]+[HSO3-]+[SO32-]) 将化学平衡关系[SO2· H2O]=KhspSO2S 气体进口 G1,y1 x, y W 液体进口 W2,x2
令η=[H+] ；A=KW/[H+]1-[H+]1；B=KhsKs1；
C=KhsKs1Ks2；D=G1(1-y1)/W；E=y2/(1-y2)
则质量守恒关系简化为：
pso 2
s
D 2 y ( E) 2 K hs B C 1 y
23
一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
SO2化学吸收计算
气体出口 G2,y2
z
dz
[HSO3-]=KhsKs1pSO2s/[H+]
[SO32-]=KhsKs1Ks2pSO2s/[H+]2代入 液体出口 W1,x1
22
一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
SO2化学吸收计算
(3) 在塔底（z=ZT）和z之间计算SO2的物料平衡 得到：G1y1+WKhspSO2s(1+Ks1/[H+]+2Ks1Ks2/[H+]2) =G1y1-G1(1-y1)y2/(1-y2)+G1(1-y1)y/(1-y)
1 p [(2CA K A ) K A (4CA K A ) ] 2(1 k[ B])H A
* A
KA
k1k[ B] 1 k[ B]
④ 被吸收组分A与溶剂中活性组分B作用：
若物理溶解量可忽略不计：
k1 p* A C RC C 1 k1 p* A
* A 0 B 0 B
• 冷却烟气的方法：在低温省煤器中间接冷却、直接增湿
冷却、用预洗涤塔(或预洗涤段)除尘增湿降温
29
一、气体吸收
4、吸收设备和工艺
吸收工艺流程
③ 结垢和堵塞 • 控制溶液或料浆中水分的蒸发量 • 控制溶液pH值 • 控制溶液中易于结晶物质不要过饱和 • 保持溶液有一定的晶种 • 严格除尘，控制进入吸收系统的尘量 • 设备结构上设计或选择不易结垢和堵塞的吸收器
中吸收质浓度Y1成平衡，X1 =X1*
吸收液的吸收能力得到充分发挥 ， 对应液气比为最小液气比：
Ls Y1 Y2 ( ) min * GB X 1 X2
9
一、气体吸收
2、物理吸收传质计算
吸收塔设计：
（1）吸收塔的塔径：根据空塔气速确定 （2）吸收塔的塔高：
G Y1 dY zT ( ) Hy Ny * K y a Y2 (Y Y )
27
一、气体吸收
4、吸收设备和工艺
吸收设备
(a)填料塔；(b)板式塔；(c)降膜塔；(d)喷雾塔； (e)鼓泡塔；(f)搅拌鼓泡塔；(g)文丘里洗涤器
28
一、气体吸收
4、吸收设备和工艺
吸收工艺流程
① 除尘 • 在吸收塔前增设预洗涤塔，采取将吸收置于预洗涤塔之 上，两塔合为一体，下段为预洗段，上段为吸收段 • 采用文丘里类型的洗涤器，既除尘，又吸收气态污染物 ② 烟气的预冷却 • 一般将高温烟气冷却到333K 左右
亨利定律式
y m x
p c/H
N A k y y yi 气相分传质速率方程 用一相主体的浓度与其平 衡浓度之差表示推动力 液相分传质速率方程 N k x x
A x i
N A k G p pi
ky
N A k L ci c
N A K G p p*
平衡分压与平衡溶解度之间的关系

被吸收组分与溶剂中活性组分作用
15
一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
气液平衡
① 一般化学反应 pA* 亨利定律： [A]=HA· 化学平衡：
[C ]c [ D]d k [ A]a [ B]b
c d 1/ a
[C ] [ D ] 得到： [ A] b [ B ] k
Ls Ls Y X (Y1 X1 ) GB GB
7
一、气体吸收
2、物理吸收传质计算
吸收操作线方程：
逆流吸收塔的操作线
Ls Ls Y X (Y1 X1 ) GB GB
吸收推动力
并流吸收塔的操作线是怎样的？
8
一、气体吸收
2、物理吸收传质计算
吸收剂用量：
当出塔吸收液浓度X1和进塔气相
(4) 计算吸收塔高度 质量守恒关系： 电荷守恒关系： 两式联立，得：
( 3 A 2 K W )(K hs 2 B C ) f ( ) E 2 D ( B 2C ) d m ( ) m1 ( ) 2 上式又可写为： dz T zT f (T ) m 2 ( ) y d dz 边界条件： 1 1 f ( ) 积分即可得塔高： T 0 m1 ( ) 0
液膜控制 (难溶气体) 1. 水或弱碱吸收 二氧化碳 2. 水吸收氧气 3. 水吸收氯气
气、液膜控制
1. 水吸收二氧化碳 2. 水吸收丙酮 3. 浓硫酸吸收二氧 化氮 4. 碱吸收硫化氢
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一、气体吸收
1、吸收原理
界面浓度的计算：
• 作图法
气液相平衡时, 气液界面两侧
y yi
A
气相传质速率与液相传质速率
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气体出口 G2,y2
液体进口 W2,x2
z
W
气体进口 G1,y1 x, y
dz
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一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
SO2化学吸收计算
(1) 气相SO2的物料衡算
气体出口 G2,y2
液体进口 W2,x2
z dz 气体进口 G1,y1
x, y
W
液体出口 W1,x1
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一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
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pso 2
s
D 2 y ( E) 2 K hs B C 1 y
pso 2
s
3 A 2 KW B 2C
f ( ) y 1 f ( )
一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
SO2化学吸收计算
y1=0.2，y2=0.01，pH1=11，气体摩尔流量在0.006~0.015kmol/(m2· s) 之间变化，水的体积流量为20~30m3/(m2· h)。利用例7-1的吸收系 数方程式计算填料层高度zT。
相等
N A ky y yi kx xi x
y yi kx x xi ky
衡线的交点
I
x
xi
界面浓度(xi, yi)就是通过点(x, y)斜率为-kx/ky的直线与气液平
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一、气体吸收
2、物理吸收传质计算
吸收操作线方程：
• 在吸收塔任何断面上，气相中污 染物减少的量等于液相中增加的 量 • 在整个吸收过程中，吸收剂和混 合气体中惰性成分的总量不变 塔内任一截面上气液两相组成:
SO2化学吸收计算
(2) 化学反应平衡 水吸收SO2的平衡常数
SO2溶于水形成的各种物质浓
度(pSO2S为液体上方SO2分压) [SO2· H2O]=KhspSO2S [HSO3-]=KhsKs1pSO2s/[H+] [SO32-]=KhsKs1Ks2pSO2s/[H+]2
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一、气体吸收
3、化学吸收传质计算
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