大气污染控制技术4 气态污染物净化技术.ppt

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1、4气态污染物净化技术大气污染控制技术14气态污染物净化技术4气态污染物净化技术本章主要内容气态污染物的治理方法：吸收法；吸附法；催化转化法；冷凝法；燃烧法。大气污染控制技术24气态污染物净化技术气态污染物种类多，包括无机物和有机物两大类。无机气态污染物：硫化物（SO2、SO3、H2等）、含氮化合物（NO2、NO、NH3等）、卤素化合物（C12、HCl、HF、SiF4等）、碳的氧化物（CO、CO2等）、氧化物及过氧化物（O3）等；有机气态污染物：碳氢化合物（烃、芳烃、稠环芳烃等）、含氧有机物（醛、酮、酚等）、含氮有机物（芳香胺类化合物、腈等）

2、、含硫有机物（硫醇、噻吩、二硫化碳等）、含氮有机物（氯化烃、氯醇、有机氯农药等）等。大气污染控制技术34气态污染物净化技术4.1吸收法吸收：气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解度不同，或与吸收剂发生选择性化学反应，将有害组分从气流中分离的过程。物理吸收：溶解的气体与吸收液不发生明显的化学反应，仅是被吸收的气体组分溶于液体。例如用洗油吸收烃类蒸汽。化学吸收：被吸收的气体组分与吸收液发生明显化学反应的吸收过程。如碱液吸收烟气中的SO2，用水吸收NO2。气态污染物含量较低，多采用化学吸收法处理。吸收法优点：捕集效率高、设备简单、一次性投资低。净化含

3、SO2,H2S,HF和NOx等污染物的废气。大气污染控制技术44气态污染物净化技术4.1.1吸收原理1．物理吸收原理1）物理吸收过程的相平衡亨利定律描述气液相间的相平衡关系：当总压不高(＜0.5Mpa)，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比，即：c=H·p*，H为亨利常数。2）物理吸收过程的机理吸收过程是气液两相间的传质过程，用双膜理论进行描述。①气液两相间有个相界面。界面两侧各有一个稳定的滞流膜层，称气膜和液膜。②气液膜层将各相主体流与相界面隔开。双膜理论示意图大气污染控制技术54气态污染物净化技术气相主体流中的吸收质先以湍流

4、扩散到气膜表面，然后再以分子扩散流通过气膜到相界面，继而进入液膜，吸收质仍以分子扩散方式通过液膜再进入液相主体流中。吸收质量传递的同时，相反的质量传递也存在，达到动平衡状态为止。吸收速率：气体吸收质在单位时间内通过单位相界面而被吸收剂吸收的量。吸收速率：NA=KG（P-P*）=KL（C*-C）提高吸收速率方法：提高气相主体和界面处的分压差、浓度差或膜层的传质系数。大气污染控制技术64气态污染物净化技术2．化学吸收原理伴有显著的化学反应，较高的选择性和吸收速率，能较彻底除去少量有害气体。1）化学反应对相平衡的影响可溶的气态污染物A和吸收剂B发

5、生可逆反应：A+B→←N。获得高吸收效率的关键：选择合适的吸收剂使反应进行比较彻底。2）化学吸收机理①气相中可溶性组分A向两相界面传递，与物理吸收相同；②A穿过界面溶于液相；③A在液相中传递并与液相中物质B发生反应。大气污染控制技术74气态污染物净化技术3）化学反应使吸收速率提高原因①化学吸收过程中，化学反应消耗了进入液相中的溶质，溶质气体的有效溶解度增大而平衡分压降低，增大了吸收过程推动力；②溶质在液膜内扩散的过程中因化学反应而消耗，减小了传质阻力，吸收系数增大。大气污染控制技术84气态污染物净化技术4.1.2吸收工艺吸收法净化气态污染物

6、的工艺配置应考虑以下问题：1.烟气除尘废气含烟尘，吸收前应除去烟尘。干式电除尘器或布袋除尘器；湿式除尘最好，冷却和除尘作用兼备。2.烟气的预冷却烟气温度高，不宜直接吸收，降温可提高吸收效率。冷却烟气方法：①设置间接冷却器；②直接增湿冷却；③用预洗涤塔除尘增湿降温。综合考虑高温烟气冷却到333K左右适宜。大气污染控制技术94气态污染物净化技术3.设备、管道的结垢和堵塞吸收净化过程产生一些固体物质，导致结垢和堵塞。解决方法：工艺操作上，控制水分蒸发量，控制溶液pH值，严格控制进入吸收系统的粉尘量等；设备选择上，选择不易结垢和堵塞的吸收器，减少吸

7、收器内部构件，增加其内部的光滑度；操作上，提高流体的流动性和冲击性。4.吸收操作吸收操作是提高吸收效果的关键。气液接触方式：顺流、逆流和错流；操作方式：一次吸收和循环吸收；一个吸收塔内分为一段吸收和多段吸收；并联吸收和串联吸收等。大气污染控制技术104气态污染物净化技术5.除雾洗涤器内易生成“水雾”、“酸雾”或“碱雾”，对烟囱造成腐蚀，产生结垢，排入环境造成污染。解决办法：处理后烟气经过除雾器（折流式、旋风、丝网和电）之后再排放。6.气体再加热高温烟气净化后，温度下降很多，直接排入大气，在一定的气象条件下，将出现“白烟”现象；另外，烟气温度

8、低，热力抬升作用减少、扩散能力降低，容易造成局部污染。大气污染控制技术114气态污染物净化技术加热再排放办法：净化后烟气与一部分未净化高温烟气混合；设置尾部燃烧炉：在炉内燃烧天然