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
第十章 吸附法净化气态污染物 10.1 常压和30℃下，用活性炭吸附回收某厂废气中的丙酮蒸气，废气中丙酮含量为11.6%（体积计），若其吸附等温线符合朗格缪尔方程（A=0.80，B=0.25×10-3）试求：（1）活性炭的饱和吸附量；（2）若废气量为1000m 3/h （操作状态），要吸附其中丙酮的99%需要多少kg 活性炭？（3）用饱和蒸气脱附，直至离开的气流中丙酮含量降至0.16%(体积计)，丙酮的回收率是多少？ 解：①由题意，其朗格缪尔方程式为： BP BP A X T +=1 =P P 331925.011025.08.0--?+?? 则活性炭的饱和吸附量为0.8g 丙酮/g 活性炭 ②需要吸附的丙酮量为 丙酮M ?????99.04 .221 %6.113032731000 =4.62×58 =268kg/h 活性炭需要量为：h kg /9.33480 .0268 = ③丙酮入气含量为11.6%，出口含量为1.6%， 则其回收率为 %1006 .116 .16.11?- =98.6% 10.2 在308K 等温条件下，总压P o =1.013×105Pa ，用活性炭吸附含有丙酮蒸气（空气中）的吸附平衡实验数据如下： 试绘出等温吸附线，并判断等温吸附类型。可用那种理论解释？并求
出描述该吸附过程数学方程中的A 、B 值。 解：平衡实验数据如下： P/103Pa 1.52 4.05 5.07 10.13 20.26 30.39 40.52 60.78 86.11 X T 0.235 0.41 0.47 0.57 0.67 0.71 0.74 0.77 0.80 依题所给平衡数据，绘出等温吸附线。 等温吸附线 0.20.40.60.81 1.52 4.05 5.0710.1320.2630.3940.5260.7886.11 XT P /10 10.2 图 由图形可知符合朗氏等温线，即可用朗氏方程式描述。 任取曲线上两点q(4.05×103、0.41)和s(40.52×103、0.74)求朗氏等 温吸附方程式X T =BP ABP 1中的A 、B 值。将朗氏方程变换成下列形式，并代 入两点数值。 A=X T +（X T /P ）（1/B ） A=0.41+(0.41/4.05×103)(1/B) ① A=0.74+(0.74/40.52×103 )(1/B) ② 解上述方程得：A=0.81 B=0.25×10-3 10.3 下表是lg 活性炭在0℃及不同分压下吸附氮气毫升数（标准状态）。试按表中数据作出朗格谬尔等温吸附线，并确定活性炭吸附剂单分子层铺盖满时，所吸附氮气的体积V M 及吸附系数B 。 P/P a 523.96 1730.52 3058.41 4534.28 7496.70 V/ml 0.987 3.043 5.082 7.047 10.31
活性炭吸附法净化气体中氮氧化物 一、实验意义和目的 活性炭吸附广泛用于大气污染控制,特别是有毒气体的净化。用吸附法净化低浓度的二氧化硫是一种简便、有效的方法。通过本实验应达到以下目的： 1、深入了解吸附法净化有害废气的原理和特点; 2、了解用活性炭吸附法净化废气中氮氧化物的效果。 二、实验原理 吸附是一种常见的气态污染物净化方法，是用多孔固体吸附剂将气体中的一种或数种组分积聚或凝缩在其表面上而达到分离目的过程，特别适用于处理低浓度废气高净化要求的场合。活性炭内部孔穴十分丰富，比表面积巨大(可达到1000 m2/ g )，是最常见的吸附剂。 本实验装置采用有机玻璃吸附塔，以活性碳为吸附剂，通过模拟发生的有机物气体或SO2、氮氧化物气体进行吸附实验，得到吸附净化效率等数据。 活性炭吸附氮氧化物的过程是可逆过程:在一定温度和气体压力下达到吸附平衡;而在高温、减压条件下,被吸附的氮氧化物又被解吸出来,使活性炭得到再生。 在工业应用上,活性炭吸附的操作条件依活性炭的种类(特别是吸附细孔的比表面、孔径分布)以及填充高度、装填方法、原气条件不同而异。所以通过实验应该明确吸附净化系统的影响因素较多,操作条件还直接关系到方法的技术经济性。 三、实验装置和仪器 1、氮氧化物气体钢瓶1套； 2、气体混合缓冲装置； 3、人工进气采样口，用于实验准备阶段配气的采样分析； 4、气体管路三通及阀门，用于气体流量的调节和试验配气准备阶段与吸附试验阶段的气流切换； 5、活性炭柱包括可拆卸有机玻璃塔体，不锈钢支架，气体采样口、压降测口等，根据实验的需要可自行确定装炭层数和高度； 四、主要技术指标及参数 1、实验气量5~12m3/h, 2、对有机物的净化效率大于95℅ 3、吸附塔尺寸φ100x800 4、实验台架外型总尺寸1200x500x1500mm
式中：Q一 气体流量，m 3 ／h； F—一填料塔截面积，m 2 表一 实验结果及整理 序号 气体流量 （1／h） 吸收液 液气比 液泛速度 （m／s） 空速 （h－l） 塔内气液 接触情况 净化率 1 2 3 4 （三）绘出液量与效率的曲线 Q－η。 七、实验结果讨论 1．从实验结果标绘出的曲线，你可以得出哪些结论？ 2．通过实验，你有什么体会？对实验有何改进意见？ 3、针对实验过程，考虑在实际工业中，SO2吸收工艺中废水应当如何处理，并绘出简单 的工艺流程图。 4、SO2 吸收工艺中，气态污染最终转化为污水问题，在实践环境中，这类问题应如何解 决？ 实验十五 气态污染物净化实验（二） - 活性炭吸附气体中的 VOCs 实验 一、 实验的意义和目的 活性炭吸附广泛应用于防止大气污染、水质污染或有毒气体进化领域。用吸附法进化 VOCs 废气是一种简便、有效的方法。通过吸附剂的物理吸附性能和大的比表面将废气中 的污染气体分子吸附在吸附剂上；经过一段时间，吸附达到饱和。然后使吸附质解吸下来， 达到净化的目的，吸附剂解吸后重复使用。 本实验采用吸收塔吸附器，用活性炭作为吸附剂，吸附净化越浓度约1000-3000ppm的模拟 尾气，得出吸附进化效率和转校时间数据。应达到以下目的： 1) 深入理解吸附法进化有毒废气的原理和特点：
2) 了解活性炭吸附剂在尾气进化方面的性能和作用。 3) 掌握活性炭吸附、解吸、样品分析和数据处理的技术。 二、 实验原理 活性炭是基于其较大的比表面（可高达1000m 2 /g）和较高的物理吸附性能吸附气体中的 VOCs。活性炭吸附 VOCs是可逆过程，在一定的温度和压力下达到吸附平衡，而在高温、 减压下被吸附的NO X 又被解吸出来，活性炭得到再生。 在工业应用中，由于活性炭填充层的操作条件依活性炭的种类，特别是吸附细孔德比表面、 孔径分布以及填充高度、装填方法、原气条件的不同而异。所以通过实验应该明确吸附净 化尾气系统的影响因素较多，操作条件是否合适直接关系到方法的技术经济性。 三、实验的装置、流程、遗弃或试剂 （一） 实验的装置、流程 本实验流程参照，SO2 的吸收实验，一般乙醇等有机气体作为目标气体。 （二） 主要实验仪器： VOCs发生装置一套 100ml注射器 2只 气相色谱(天美GC2000系列) 1台 顶空进样器 一台 四、实验方法和步骤 1 打开风机，给填料塔以一定开度。 2 打开VOCs气体发生装置， 用注射器抽取气体，利用GC进行测定，将进气浓度固定在 1000-3000mg/m 3 。 3 约10min在进出口各取样一次，共取 5各样，测定吸附效率。 4 每组中2人一组，各取一次进出口，数据集中处理。 五、 实验结果讨论 （1）活性炭吸附能力随时间的增加吸附进化效率逐渐降低，试从吸附原理出发分析活性炭 的吸附容量及操作时间。 （2）虽吸附的温度的变化，吸附量也发生变化，根据等温吸附原理简单分析吸附温度对吸 附效率的影响，解释吸附过程的理论依据。
《环工综合实验（2）》（吸收法净化气体污染物实验） 实验报告 专业环境工程 班级卓越环工1201 姓名陈睿 指导教师李响 成绩 东华大学环境科学与工程学院实验中心 二0一五年五月
实验题目吸收法净化气体污染物实验实验类别综合 实验室实验时间2015年 5 月7 日13 时~ 16 时 实验环境温度: 湿度: 同组人数9 本实验报告由我独立完成，绝无抄袭！承诺人签名 一、实验目的 1.了解吸收法净化气态污染物的原理。 2.计算实际的吸收效率。 二、实验仪器及设备 1.气体吸收装置，分析天平 2.氢氧化钠溶液，盐酸溶液，碳酸钠，邻苯二甲酸氢钾，甲基橙指示剂，酚酞指示剂 1-喷淋管 2-填料吸收塔 3-碱液储槽 4-尾气吸收瓶 5-酸性气体瓶 6-加热装置 7-铁架台 三、实验原理 气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于选定的液体吸收剂中，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将其从气流中分离出来的操作过程。 从大气污染控制的角度看，用吸收法净化气态污染物，不仅是减少甚至消除气态污染物向大气中排放的重要途径，而且还能将污染物转化为有用的产品。
吸收可分为物理吸收和化学吸收。在物理吸收中，气体组分在吸收剂中只是单纯的物理溶解过程；而在化学吸收中，吸收质在液相中与反应组分发生化学反应，从而降低液相中纯吸收质的含量，增加了吸收过程的推动力，提高了吸收速率。 物理吸收中，吸收速率决定于吸收质在气膜和液膜中的扩散速率。化学吸收中，吸收速率除与扩散速率有关外，还与化学反应的速率有关。化学吸收过程既应服从被吸收组分的气液平衡关系即相平衡关系，也应服从化学平衡关系。对于物理吸收及气液相反应原理，应用最广泛且较成熟的是“双膜理论”。 采用一般的物理吸收是不能满足实际处理中处理气体流量大、吸收组分浓度低、吸收效率高和吸收速率快等要求，所以一般多采用化学吸收过程。 在实际生产中，对于吸收设备的最基本要求是：气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间，且气液之间扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率高；结构简单，操作稳定。最常用的是填料塔，其次是板式塔，另外还有喷洒塔和文丘里吸收器。 本实验中采用的吸收装置是填料塔，填料采用的是鲍尔环。 气体化学吸收操作中的几个要点 1.吸收剂的选择是决定分离效果的关键因素之一 选择原则：(1) 溶解度要大 (2)良好的选择性 (3) 蒸汽压要低 (4) 较低的粘度且不易起泡 (5) 再生性能好 (6) 化学及热稳定性好 (7) 毒、腐蚀性小，不易燃 (8) 资源充足，廉价易得 2.吸收塔结构与填料 填料塔结构图如右。 填料的作用及要求：增加气液扰动；改善表面润湿性能；减小压降；增大比表面积常用材质有陶瓷、金属、塑料、玻璃、石墨等。
班级环本二班学号 1105430232 姓名蒋佳分数 第二次作业 下列7种主要气态污染物的处理技术： 一、粉尘控制技术 1．高压静电除尘技术将50赫兹、220伏交流电变成100千瓦以上直流电加到电晕极(阴极)形成不均匀高压电场，使气体电离产生大量的负离子和电子，使进入电场的气体粉尘荷电，在电场力的作用下，荷电粉尘趋向相反的电极上，一般阳极为集尘极，依靠振打落入灰斗排出，完成净化除尘过程。高压静电除尘器高效低阻可广泛用于建材、冶金、化工等行业粉尘污染场合。它处理粉尘浓度高，对001微米微细或高比电阻粉尘，除尘效果更为明显，系列产品满足不同风量的烘干设备，匹配灵活，适合烘干机废气特性的粉尘治理。 2．旋风除尘技术工作原理是在风机的作用下，含尘气流由进口以较高的速度沿切线方向进入除尘器蜗壳内，自上而下作螺旋形旋转运动，尘粒在离心力的作用下，被甩向外壁，并沿壁面下旋，随着圆锥体的收缩而转向轴心，受下部阻力而返回，沿轴心由下而上螺形旋转经芯管排出。外壁的尘粒在重力和向下运动的气流带动下，沿壁面落入灰斗，达到除尘的目的。由于旋风除尘器是依靠尘粒惯性分离，除尘效率与粒径成正比，粒径大除尘效果好；粒径小，除尘效果差，一般处理20微米以上的粉尘，除尘效率在70％～90％。 3．袋除尘技术对颗粒0.1微米含尘气体，除尘效率可高达99％，烘干机废气除尘选用袋除尘器不用考虑排放浓度超标问题。烘干机抗结露玻纤袋除尘器是目前理想的除尘净化设备。该设备采用微机控制，分室反吹，定时清灰，并装有温度检测显示，超温报警装置，采用CW300—FcA抗结露玻纤滤袋，可有效防止滤袋结露，也不会烧坏滤袋。 4．湿法除尘技术含尘气体由引风机通过风管送入除尘塔下部，由于断面变大，流速降低，并且粗颗粒粉尘先在气流中沉降，较细粉尘随气流上升，喷淋下来水珠与粉尘气流逆向运动，粉尘被湿润自重不断增加，在重力作用下，克服气流的升力而下降成泥浆水，通过下部管道进入沉淀池，达到除尘的目的。泥浆水一般经过2～3级循环沉淀变清水，用泵打入除尘塔内循环使用，不造成二次污染。 5．湿法除尘技术由沉降室和高压静电组成除尘工艺是含尘废气由引风机经风管高速送入沉降室，碰撞到墙壁上，气流走向改变，使风速迅速降低，颗粒粉尘沉降，经输送设备排出，微细粉尘随气流进入高压静电除尘器电场，在离子的连续轰击下而荷电，飞向集尘极被收集后排出，净化后的气体由风管排入大气。 6．旋风＋高压静电除尘技术该除尘技术是烘干机含尘废气由风管进入前级高效旋风除尘器进行预除尘，粉尘由灰斗经排灰设备排出，气流含尘浓度降低，然后进入高压静电除尘器的二级除尘，净化后的气体出风机排入大气，使除尘效率提高，工艺灵活，安全可靠。 二、二氧化硫控制技术 1．抛弃法：将脱硫的生成物作为固体废物抛掉 2．回收法：将SO2转变成有用的物质加以回收 3．湿法脱除SO2技术 1)石灰石-石膏法脱硫技术烟气先经热交换器处理后，进入吸收塔，在吸收塔里SO2 直接与石灰浆液接触并被吸收去除。治理后烟气通过除雾器及热交换器处理后经烟囱排放。吸收产生的反应液部分循环使用，另一部分进行脱水及进一步处理后制成石膏。 2)旋流板脱硫除尘技术针对烟气成份组成的特点，采用碱液吸收法，经过旋流、喷淋、吸收、吸附、氧化、中和、还原等物理、化学过程，经过脱水、除雾，达到脱硫、除尘、除湿、净化烟气的目的。脱硫剂:石灰液法、双碱法、钠碱法。 4. 半干法脱除SO2技术
8第三章第一节吸附法净化大气污染物
第四节吸附法净化气态污染物 气体吸附是一种在有害气体控制中日益获得重视的方法。更为严格的环境质量要求，特别增强了吸附作为一种控制方法的吸引力。 吸附现象的发现及其应用已有悠久的历史。吸附操作已广泛地应用于基本有机化工、石油化工等生产部门，成为必不可少的分离手段。吸附法在环境工程中得到广泛的应用，是由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质，因此，当采用常规的吸收法去除液体或气体中的有害物质特别困难时，吸附可能就是比较满意的解决办法。一般说来，吸附在实用上和经济上优于有竞争性的湿法工艺（如洗涤法）之处有以下几个方面： （1）干床层、非腐蚀系统； （2）良好的控制和对过程变化的敏感； （3）没有化学品的处理问题； （4）可实现全自动运行； （5）能把气流中的污染物去除到极低的含量，使其达到排放标准，又能回收这些污染物，实现废物资源化。 正因为如此，目前吸附操作广泛地应用于有机污染物的回收净化，低浓度二氧化硫和氮氧化物的净化处理以及其它气态污染物的净化上。当然，作为污水处理的一种手段，也是很重要的一个方面。 吸附操作也有它的不足之处，首先，由于吸附剂的吸附容量小，因而需耗用大量的吸附剂，使设备体积庞大。其次，由于吸附剂是固体，在工业装置上固相处理较困难，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。多年来对上述存在的问题作了大量的研究工作。在某些方面已有所突破。如分子筛的出现及其应用，移动床在工业上成功地连续运转，使设备与操作得到简化，使过程达到了连续吸附与脱附，为装置的大型化、生产的自动化创造了条件，推动了吸附技术的发展。 一、吸附与吸附剂 已经完全证实：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态，由于这种不饱和的结果，固体会把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表面上，从而使其残余力得到平衡。这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。在工业上，采用多孔物质处理流体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其它组分分开的过程称为吸附操作。在吸附过程中，被吸附到固体表面的物质叫吸附质，吸附质所依附的物质称为吸附剂。 应认真地把吸附与吸收区别开来。吸收的特点是物质不仅保持在表面，而且通过表面分散到整个相。吸附则不同。物质仅在吸附剂表面上浓缩富集成一层吸附层（或称吸附膜），并不深入到吸附剂内部。由于吸附是一种固体表面现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。例如仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢1
第四节吸附法净化气态污染物 气体吸附是一种在有害气体控制中日益获得重视的方法。更为严格的环境质量要求，特别增强了吸附作为一种控制方法的吸引力。 吸附现象的发现及其应用已有悠久的历史。吸附操作已广泛地应用于基本有机化工、石油化工等生产部门，成为必不可少的分离手段。吸附法在环境工程中得到广泛的应用，是由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质，因此，当采用常规的吸收法去除液体或气体中的有害物质特别困难时，吸附可能就是比较满意的解决办法。一般说来，吸附在实用上和经济上优于有竞争性的 湿法工艺（如洗涤法）之处有以下几个方面： （1）干床层、非腐蚀系统； （2）良好的控制和对过程变化的敏感； （3）没有化学品的处理问题； （4）可实现全自动运行； （5）能把气流中的污染物去除到极低的含量，使其达到排放标准，又能 回收这些污染物，实现废物资源化。 正因为如此，目前吸附操作广泛地应用于有机污染物的回收净化，低浓度 二氧化硫和氮氧化物的净化处理以及其它气态污染物的净化上。当然，作为污水处理的一种手段，也是很重要的一个方面。 吸附操作也有它的不足之处，首先，由于吸附剂的吸附容量小，因而需耗 用大量的吸附剂，使设备体积庞大。其次，由于吸附剂是固体，在工业装置上 固相处理较困难，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。多年来对上述存在的问题作了大量的研究工作。在某些方面已有所突破。如分子筛的出现及其应用，移动床在工业上成功地连续运转，使设备与操作得到简化，使过程达到了连续吸附与脱附，为装置的大型化、生产的自动化创造了条件，推动了吸附技术的发展。 一、吸附与吸附剂 已经完全证实：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态，由于这 种不饱和的结果，固体会把与其接触的气体或液体溶质吸引到自己的表面上， 从而使其残余力得到平衡。这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。 在工业上，采用多孔物质处理流体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其它组分分开的过程称为吸附操作。在吸附过程中，被吸附到固体表面的物质叫吸附质，吸附质所依附的物质称为吸附剂。 应认真地把吸附与吸收区别开来。吸收的特点是物质不仅保持在表面，而 且通过表面分散到整个相。吸附则不同。物质仅在吸附剂表面上浓缩富集成一层吸附层（或称吸附膜），并不深入到吸附剂内部。由于吸附是一种固体表面 现象，只有那些具有较大内表面的固体才具有较强的吸附能力。例如比重为5的氧化铁园粒，半径为5μm，其表面积只有12m2/g，并不具有实用价值的吸附能力。而一般工业用的吸附剂平均比表面积为600m2/g。 吸附过程是非均相过程，一相为流体混合物，一相为固体吸附剂。吸附过
填料塔吸收废酸实验 实验时间：2012年3月23日下午5-8节班级：环工0902 指导老师：余阳姓名：王健小组成员：王玉佳、马莉、王健、孙扬雨学号：071400126 一、实验目的 1、了解吸收法净化气态污染物的原理 2、计算实际的吸收效率 二、实验内容 1、观察气液传质交换及吸收过程（即烟气中污染物的去除过程） 2、测定填料塔吸收装置对气态污染物的吸收效率 三、实验原理 1、气体吸收 气体吸收是气体混合物中一种或多种组分溶解于选定的液体吸收剂中，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将其从气流中分离出来的操作过程。 从大气污染控制的角度看，用吸收法净化气态污染物，不仅是减少甚至消除气态污染物向大气中排放的重要途径，而且还能将污染物转化为有用的产品。 吸收可分为物理吸收和化学吸收。在物理吸收中，气体组分在吸收剂中只是单纯的物理溶解过程；而在化学吸收中，吸收质在液相中与反应组分发生化学反应，从而降低液相中纯吸收质的含量，增加了吸收过程的推动力，提高了吸收速率。 物理吸收中，吸收速率决定于吸收质在气膜和液膜中的扩散速率。化学吸收中，吸收速率除与扩散速率有关外，还与化学反应的速率有关。化学吸收过程既应服从被吸收组分的气液平衡关系即相平衡关系，也应服从化学平衡关系。对于物理吸收及气液相反应原理，应用最广泛且较成熟的是“双膜理论”。 采用一般的物理吸收是不能满足实际处理中处理气体流量大、吸收组分浓度低、吸收效率高和吸收速率快等要求，所以一般多采用化学吸收过程。 在实际生产中，对于吸收设备的最基本要求是：气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间，且气液之间扰动强烈，吸收阻力小，吸收效率高；结构简单，操作稳定。最常用的是填料塔，其次是板式塔，另外还有喷洒塔和文丘里吸收器。 2、填料塔 本实验中采用的吸收装置是填料塔，填料采用的是鲍尔环。填料塔是一种应用广泛的气液传质设备。与板式塔相比，填料塔的基本特点是结构简单、压降低、填料可用耐腐蚀材料制造。早期，填料塔主要应用于实验室和小型工厂，直径多在0.5米以下。但近些年来，关于填料塔的研究及其应用取得了巨大的进展，直径数米乃至十几米的填料塔已不足为奇。按照填料的结构有格栅式和由其他填料组成的填料塔。塔体为一圆形筒体，筒内分层安放一定高度的填料层。早期使用的填料是碎石、焦炭等天然块状物。后来广泛使用瓷环（如拉西环）和木格栅等人造填料。这些填料在塔内的堆放方式可分乱堆填料和整砌填料。 填料塔操作时，液体自塔上部进入，通过液体分布器均匀喷洒于塔截面上。在填料层内，液体沿填料表面自动分散呈膜状流下。各层填料之间设有液体再分布器，将液体重新均布于塔截面上，进入下层填料。 气体自塔下部进入，通过填料缝隙自由空间，从塔上部排出。离开填料层的气体可能挟带少量雾滴，因此，需要在塔顶安装除沫器。
第九章 吸收法净化气态污染物 9.1 浓度为0.03（摩尔分数）的稀氨水，在30℃时氨的平衡分压为3.924 kPa ，氨水上方的总压为101.3kPa ，其相平衡关系服从亨利定律。稀氨水密度近似取1000kg/m 3，试计算亨利系数E 、溶解度系数H 及相平衡常数。 解：由x=p */E 得 享利系数：E=p */x =3.942×103/0.03 =1.314×105p a 溶解度系数：H=E M p s s = 5 510 10314.1181000 -??? =0.423mol/Pa ·m 3 因为y *=P */P =3.942/101.3 =0.039 又由y *=mx 得 相平衡常数：m=y */x =0.039/0.03 =1.3 9.2 试计算10℃及101.3kPa 压力下，与空气接触的水中氧的最大浓度（分别以摩尔分数和g/m 3表示）。 解：查表9-2得E=5.56×106kPa ，摩尔分数可从式P=Ex 求得， 即x=P/E=1.013×105/5.56×109 =0.18×10-4 =1.8×10-5
由附录表7和元素表查得10℃下水的密度31/7.999m kg =ρ，O 2的分子量M 2o =32，依式9.9即可求得： C= ) 1(2x M x M x s o L -+ρ =)108.11(18108.132108.17.9995 55 ---?-+???? =1.0×10-3mol/m 3 9.3 某吸收塔填料层高度为2.7m ，在101.3kPa 压力下，用清水逆流吸收混和气中的氨，混和气入塔流率0.03kmol/(m 3s)，含氨2%（体积），清水的喷淋密度为0.018kmol(m 2·s)，操作条件下亨利系数E 为60kPa ，体积传质系数为k ya =0.1kmol/(m 3·s)，试求排出气体中氨的浓度。 解：因为NH 3易溶于水，所以属于气相控制。可依式9.75 Z= 2 1ln A A G P p aP k G 计算 又P A1=0.02×101.3×103 =2.026×103Pa K G a=k y a/p 将题中所给数值代入式9.75，有 2.7()23 10026.2ln /03.0A y P P aP k ?= ∴ P A2=0.25Pa y 2=P A2/P =2.50×10-4/101.3 =2.47×10-4% 9.4 在温度20℃，压力1.013×105Pa 条件下，填料塔中用水洗涤含有8%SO 2的低浓度烟气。要求净化后塔顶排气中SO 2浓度降至1%，每小时净化烟气量为300m 3。试计算逆流吸收过程所需最小液流量。
