第8章 吸收法净化气态污染物
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5.1 净化气态污染物方法控制SO2 、NO x 碳氢化合物、氟化物等气态污染物的排放,主要的途径是净化工艺尾气。
目前常用的方法有吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法等。
5.1.1吸收法5.1.1.1吸收法的基本原理(1)吸收的概念利用吸收剂将混合气体中的一种或多种组分有选择地吸收分离过程称作吸收(absorption)。
具有吸收作用的物质称为吸收剂(absorbent),被吸收的组分称为吸收质(absorbate)。
吸收操作得到的液体称为吸收液或溶液,剩余的气体称为吸收尾气根据吸收过程中发生化学反应与否,将吸收分为物理吸收和化学吸收。
物理吸收(physical absorption)是指在吸收过程中不发生明显的化学反应,单纯是被吸收组分溶于液体的过程,如用水吸收HCl气体。
化学吸收(chemical adsorption)是指吸收过程中发生明显化学反应,如用氢氧化钠溶液吸收SO2,用酸性溶液吸收NH3等气体。
吸收法净化气态污染物就是利用混合气体中各成分在吸收剂中的溶解度不同,或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。
由于化学反应增大了吸收的传质系数和吸收推动力,加大了吸收速率,因此对于废气流量大、成分比较复杂、吸收组分浓度低的废气,大多采用化学吸收。
吸收法是分离、净化气体混合物最重要的方法之一,被广泛用于净化含SO2、NO x、HF、HCL等废气。
(2)吸收平衡假定某一个容器中盛有液体(图5-1),在液体上面有一定的气体空间,液体中溶解某种气体,达到平衡状态时,同一时间里溶解于液体中的气体分子数等于从液体中解脱出来的气体分子数。
气体组分能溶于吸收剂中是吸收操作的必要条件。
溶解于吸收剂中的气体量不仅与气体、液体本身性质有关,而且还与液体温度及气体的分压有关。
在一定温度下,气体的分压越大,溶解于吸收剂中的气体量就越多。
亨利定律表明了气体中某种组分的分压与液体中含有该组分的浓度之间的平衡关系,用公式表示为PA=HXA式中 PA 物质A在气相中的平衡分压,H 亨利常数;XA 物质A在液相中的摩尔分数。