气态污染物控制技术
x * A A * A
K x x K c c
Al A
南
* A
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吸收系数的不同形式
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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
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根据吸收质的物料平衡有
LS LS Y X Y X 1 1 GB G B
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x p /E
*
y* m x
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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
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液相分传质速率方程
N A k x x Ai x A N A kl c Ai c A
DAl kl Zl
总传质速率方程
N A K y y A y* A
N A K Ag pA p NA NA
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1. 吸收操作线 根据物料平衡有: G 单位时间吸收量
1
G2 L1 L2
G1 y1 y2 G2 y1 y2 WA 1 y2 1 y1 L1 x1 x2 L 2 x1 x2 WA 1 x2 1 x1
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总传质阻力等于气相传质阻力和液相传质阻力之和
1 m 气膜控制( ky kx
1 1 , Ky ky
)
易溶气体(碱或氨液吸收SO2)
m 1 kx ky 1 m ,K k y x
液膜控制(
)
难溶气体(稀碱溶液吸收CO2,水吸收O2)
南
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吸收速率方程
吸收传质速率的 一般表达式为: 吸收速率=吸收推 动力×吸收系
数 吸收系数和吸 收阻力互为倒 数
双膜理论模型
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气相分传质速率方程
N A k y ( y A yAi ) N A k g ( p A p Ai )
物理吸收
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化学吸收
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一、吸收过程的基本原理
气液相平衡关系式
平衡——吸收过程的传质速率等于解吸过程 溶解度
每100kg水中溶解气体的kg数
亨利定律
一定温度下,稀溶液中溶质的溶解度与气相中 溶质的平衡分压成正比 c H p*
H c /( x E ) H S /( M S E )
相态变化
物质转化
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物理吸收
单纯的物理溶解过程,溶解度与气体分压 成正比。平衡线在一范围内为线性。易取
化学吸收
须考虑化学反应的影响,液相中 的纯吸收质浓度降低,增加了吸 收的对动力,提高了吸收速率。 吸收速率与扩散速率和化学反应 速率有关。 吸收热(包含化学反应热)较大, 可至20,000kcal/kmol 容易移去欲吸收的成分,但依不 同的化学反应而异,在气体分压 低时亦可能有很好的去除率。
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提高吸收效果的措施
提高气液相对运动速度 选择溶解度大的吸收剂 增大供液量 增加接触面积
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三、物理吸收传质计算
塔内气体的总量沿塔高不断变化 塔内液体的总量沿塔高不断变化 G是单位时间通过塔内任一截面单位面积的混 合气体流量 L是单位时间通过塔内任一截面单位面积的吸收 液流量 y是任一截面上混合气体中被吸收组分的摩尔分 数 x是任一截面上吸收液中被吸收组分的摩尔分数 GB是单位时间通过塔内任一截面单位面积的惰 性气体流量 LS是单位时间通过塔内任一截面单位面积的吸 收剂流量 Y是混合气体中被吸收组分与惰性气体的摩尔 比 X是吸收液中被吸收组分与吸收剂的摩尔比
由于吸收塔的任一截面上, 气相中溶质的浓度均大于 与液相平衡的气相溶质浓 度,吸收操作线总是位于 平衡线上方。 对于处理气体浓度较低的 操作线可近似为 L
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L Y x y1 x1 G G
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2. 吸收剂用量与液气比
减少吸收剂用量时,操作线 斜率变小,出塔吸收液浓度 增大,当塔底操作点与平衡 线相交时,吸收液达到理论 最高浓度,此时对应的液气 比为最小液气比
得平衡资料。吸收速率取决于吸
收质在气液膜内 扩散速率。
吸收热较小,约在几百~1,000kcal/kmol。 不易完全去除气体中的溶质成分,较适用 于气体分压高时
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第二节 冷凝 冷凝:温度降低至露点以下,而使污染物
由气相变成液相,凝结析出。
将蒸气从空气中冷却凝成液体,并将液体
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第七章 气态污染物控制技术
气态污染物净化的特点及其净化方法的分类 冷凝 燃烧 吸收法净化气态污染物 吸附 催化转化 气体生物净化 气态污染物控制新技术
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第一节 气态污染物净化的特点及其净化方法的分类
净化
冷凝法 燃烧法 吸收法 吸附法 催化转化法
收集起来,加以利用。
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第三节 燃烧
燃烧法是通过 氧化作用,将废气 中的可燃有害组分 转化为无害,或易 于处理和回收的物 质的方法。
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第四节 吸收法净化气态污染物
吸收:利用气体组分在液体中的溶解度不同而 分离气体混合物的操作
吸收